DE2803789A1 - Verfahren zum entfernen geloester organischer verunreinigungen aus abwasserstroemen - Google Patents
Verfahren zum entfernen geloester organischer verunreinigungen aus abwasserstroemenInfo
- Publication number
- DE2803789A1 DE2803789A1 DE19782803789 DE2803789A DE2803789A1 DE 2803789 A1 DE2803789 A1 DE 2803789A1 DE 19782803789 DE19782803789 DE 19782803789 DE 2803789 A DE2803789 A DE 2803789A DE 2803789 A1 DE2803789 A1 DE 2803789A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- adsorption
- oxidizing agent
- beds
- ozone
- adsorbent
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 31
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims description 38
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 claims description 22
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims description 20
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical group [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 claims description 17
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 15
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 claims description 15
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 13
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 13
- 239000010865 sewage Substances 0.000 claims description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 8
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 4
- 230000006378 damage Effects 0.000 claims description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 3
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 claims description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 6
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 5
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 4
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 4
- 238000006065 biodegradation reaction Methods 0.000 description 3
- ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N furosemide Chemical compound C1=C(Cl)C(S(=O)(=O)N)=CC(C(O)=O)=C1NCC1=CC=CO1 ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004380 ashing Methods 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 1
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 1
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000000274 adsorptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000003915 air pollution Methods 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000010796 biological waste Substances 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 230000000711 cancerogenic effect Effects 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 1
- 231100000315 carcinogenic Toxicity 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000005660 chlorination reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 1
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007429 general method Methods 0.000 description 1
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 description 1
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000002906 medical waste Substances 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000035772 mutation Effects 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 230000033116 oxidation-reduction process Effects 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006385 ozonation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 1
- 238000003911 water pollution Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
- C02F1/78—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation with ozone
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
- C02F1/281—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using inorganic sorbents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
- C02F1/283—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using coal, charred products, or inorganic mixtures containing them
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
- C02F1/722—Oxidation by peroxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/30—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation
- C02F1/32—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation with ultraviolet light
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
- C02F1/725—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation by catalytic oxidation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/30—Organic compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/30—Organic compounds
- C02F2101/306—Pesticides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
- C02F2103/003—Wastewater from hospitals, laboratories and the like, heavily contaminated by pathogenic microorganisms
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
- C02F2201/002—Construction details of the apparatus
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Water Treatment By Sorption (AREA)
- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
- Removal Of Specific Substances (AREA)
Description
Verfahren zum Entfernen gelöster organischer Verunreinigungen
aus Abwasserströmen
Ein Problem zunehmender Dringlichkeit bei der Behandlung von Abwasserströmen aus Gemeinden, Krankenhäusern und Industriebetrieben
ist die wirksame und wirtschaftliche Entfernung ge löster organischer Verunreinigungen, bevor man das Wasser in
die öffentlichen Gewässer abläßt oder wieder verwendet. Bei der großen Vielfalt möglicher Verunreinigungen, wie Phenole,
Harnstoff, Detergentien, organische Säuren, Alkohole und andere Lösungsmittel sowie biologische Abfälle und den derzeit
zur Behandlung benutzten Methoden, erfordert jeder Abfall ein anderes Behandlungsverfahren. Weiter gibt es zunehmend Anzeichen,
daß mindestens eines dieser Verfahren, die Chlorierung, krebserregende Stoffe durch Umsetzung mit gewissen gelösten
organischen Verbindungen erzeugen kann.
In Anbetracht dieser Umstände und den immer strengeren Anfor-
809831/0901
derungen an die Wasserqualität durch die zuständigen öffentlichen Körperschaften ist eine Reihe unterschiedlicher Ver suche
zur Entfernung dieser Art von Verunreinigungen unternommen worden. Diese schließen Techniken auf der Grundlage
des biologischen Abbaus, der Ozonoxidation, der Adsorption an Kohlenstoff und Ionenaustauschern sowie dort, wo die Mengen
nicht zu groß sind, das Veraschen ein.
Nachdem man mit all diesen Methoden Erfahrungen gesammelt hat, wurde festgestellt, daß jede davon an einem oder mehreren wirtschaftlichen
oder technischen Nachteilen leidet.
So hängt z.B. der biologische Abbau vom Einsatz von Organismen ab, die häufig sehr spezifisch hinsichtlich der, durch sie angegriffenen
Materialien sind. Wenn daher Mischungen sehr unterschiedlicher Verunreinigungen zu behandeln sind, dann nimmt die
Brauchbarkeit des biologischen Abbaus rasch ab. Weiter sind viele Verunreinigungen toxisch und/oder verursachen Mutationen
in den Organismen, was zu einer Veränderung hinsichtlich ihrer Abbaufähigkeiten führt. Schließlich können diese zum biologi sehen
Abbauen benutzten Organismen für den Menschen eine Gefahr bilden, so daß extra Maßnahmen unternommen werden müssen, um
zu verhindern, daß diese Organismen aus dem Behandlungssystem
entweichen können.
Das Ozonisieren von Abwasserströmen ist ein weiteres weit eingesetztes
Behandlungsverfahren. Es hat sich als wirksam zum Entfernen vieler verschiedener Arten von Verunreinigungen und
zur Umwandlung dieser Verunreinigungen in relativ harmlose Webenprodukte erwiesen. Die Gesamtgeschwindigkeit für das Entfernen
der meisten Verunreinigungsarten unter Einsatz von Ozon allein ist jedoch nahezu immer ziemlich gering, und es sind
viele Stunden Behandlungszeit erforderlich. Diesen Nachteil
kann man zu einem gewissen Grade dadurch überwinden, daß man die Reaktivität des organischen Stoffes mit dem Ozon dadurch
809831/0903
verstärkt, daß man den Strom aus Abwasser und Oxidationsmittel mit ultraviolettem Licht bestrahlt. Ozon hat den weiteren Vorteil,
daß es leicht am Ort des Einsatzes erzeugt werden kann.
Die Kohlenstoffadsorption ist eine weitere weit angewandte Technik zum Entfernen gelöster organischer Verunreinigungen
aus Wasserströmen* So haben die Arbeiten von Golan et al und anderen gezeigt, daß Kohlenstoff hinsichtlich seiner Eigenschaft,
mit vielen Arten von Verunreinigungen zu reagieren, recht variabel ist. Bei Golans Studie der Verwendung von Kohlenstoff zum
Behandeln von Militärkrankenhaus-Abfällen wurde jedoch festgestellt, daß Behandlungszeiten von bis zu vier Stunden angewendet
werden konnten, wobei doch nicht alle vorhandenen organischen Verunreinigungen vollständig entfernt wurden. Dies wurde
einem Verstopfen der Oberflächenrisse zugeschrieben, wobei man davon ausging, daß die Oberflächenrisse erforderlich sind, damit
das verunreinigte Abwasser in das Innere des Kohlenstoffes eintreten kann. Die Wiederverwendung des Kohlenstoffes erfordert
im allgemeinen, daß er aus den Behandlungssäulen oder -reaktoren entfernt und zur Wiederherstellung seiner Brauchbarkeit
regeneriert wird. Die hierfür häufig angewendeten Techniken der Lösungsmittelextraktion und der thermischen Behandlung
sind für die meisten Anwendungen relativ unwirksam und sorgen für merkliche Extrakosten und logistische Probleme bei
dem Behandlungssystem. In der vorgenannten Golan-Studie wurde abgeschätzt, daß die täglichen Betriebskosten eines Kohlenstoff-Adsorptionssystems
ein Mehrfaches dessen betragen, was für ein Ozonsystem ähnlicher Kapazität erforderlich ist. Schließlich
bedeutet auch das Wegwerfen des erschöpften Kohlenstoffmaterials nicht nur einen zusätzlichen Aufwand, sondern viele Arten von
Verunreinigungen können dadurch ernste Sekundärprobleme der Wasser- und Luftverunreinigung verursachen.
Viele der oben genannten Probleme gelten auch für die Verwendung von Ionenaustauscherharzen und die Anwendung von Polymer-
809831/0903
Adsorptionstechniken. Diese mögen für gewisse Verunreinigungen wirksam sein, doch weisen sie keine allgemeine Brauchbarkeit
auf, und ihre Regeneration führt zum Anfallen eines neuen verunreinigten Stromes, der seinerseits dann in geeigneter Weise
zu beseitigai ist. In dieser Hinsicht mag das Veraschen brauchbar sein, doch entstehen auch hierdurch Extrakosten für das Behandlungssystem
.
Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, ein allgemeines Verfahren zum Behandeln von Abwässern zu schaffen, mit dem man
die gelösten organischen Verunreinigungen aus Gemeinden, Krankenhäusern und Industriebetrieben beseitigen kann. Aufgabe der
Erfindung war auch die Schaffung eines Verfahrens zur Regeneration des Behandlungssystems. Schließlich sollte das Verfahren
in der Lage sein, die Entfernung der Verunreinigungen und die Regeneration des Systems im wesentlichen gleichzeitig auszuführen,
um einen kontinuierlichen Betrieb zu gestatten. Schließlich sollte das Gesamtsystem zur Behandlung billiger zu konstruieren,
zu betreiben und aufrechtzuerhalten sein als bekannte Systeme ähnlicher Kapazität.
Das erfindungsgemäße Verfahren umfaßt die Konzentrierung und im wesentlichen gleichzeitige Zerstörung der gelösten organischen
Verunreinigungen aus Abwasserströmen von Orten, Krankenhäusern
und Industriebetrieben. Dies wird dadurch bewerkstelligt, daß man zuerst die organischen Verunreinigungen an einem in dem Abwasserstrom
angeordneten geeigneten Adsorptionsmittel adsorbiert, indem man das Wasser durch das Adsorptionsmittel fließen läßt.
Dadurch konzentriert man die organischen Verunreinigungen zu einem relativ geringen Volumen, verglichen mit dem insgesamt
behandelten Abwasserstrom. Während diese Adsorption stattfindet, werden die organischen Verunreinigungen gleichzeitig von einem
Strom eines geeigneten Oxidationsmittels angegriffen, den man dem Abwasserstrom an einem Punkt unmittelbar unterhalb der das
Adsorptionsmittel umfassenden Adsorptionsbetten zugeleitet hat. Durch die Oxidation werden die organischen Verunreinigungen in
809831/0903
28Q3789
Wasser, Kohlendioxid und andere unschädliche Nebenprodukte umgewandelt.
Aufgrund der Konzentrationen von Verunreinigung und Oxidationsmittel
auf den Adsorptionsbetten wird die Gesamtwirksamkeit bei der Zerstörung der organischen Verbindungen t verglichen mit
bekannten Techniken,beträchtlich erhöht und somit nur ein Bruchteil
der von den bekannten Verfahren benötigten Zeit gebraucht. Diese hohe Wirksamkeit führt auch zu einer raschen Reinigung
des Adsorptionsbettes und schafft eine wirksame Technik für die dynamische Regeneration der Adsorptionsbetten an Ort und
Stelle.
Die Gesamtwirksamkeit des Systems sowohl hinsichtlich des Bereiches
der zu entfernenden Verunreinigungen als auch der Geschwindigkeit bei deren Entfernung kann Jedoch noch erweitert
bzw. beschleunigt werden. So können dem Adsorptionsmaterial Oxidationskatalysatoren zugegeben werden. Weiter können die
einzelnen Adsorptionsbetten aus verschiedenen Adsorptionsmaterialien zusammengestellt werden, um das Entfernen verschiedener
Arten von Verunreinigungen zu optimalisieren. Schließlich können auch verschiedene Oxidationsmittel eingesetzt werden.
Benutzt man Ozon als Oxidationsmittel, dann kann eine Bestrahlung der Adsorptionsbetten mit UV-Licht oder Ultraschallenergie
angewendet werden, um die Wirksamkeit des Systems noch weiter zu steigern. Auf diese Weise kann der Gesamtbereich der
Brauchbarkeit des Systems ausgedehnt werden, entweder um ihn an eine größere Zahl von Verunreinigungen anzupassen oder die
Kosten und die Komplexizität des Systems, das für die wirksame Wasserbehandlung erforderlich ist, weiter zu verringern.
Im folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung
näher erläutert.
Im einzelnen zeigen :
809831/0903
Figur 1 eine schematische Darstellung des Adsorptions-/Oxidations-Verfahrens
gemäß der vorliegenden Erfindung unter Verwendung eines ozonisierten Luft- oder Sauer
stoff stromes als Oxidationsmittel,
Figur 2 eine Variation des Verfahrens der Figur 1, bei dem
eine UV-Lichtquelle in das Abwasserstromsystem eingeführt ist, um die Adsorptionsbetten kontinuierlich
zu bestrahlen,
Figur 3 eine graphische Darstellung der durch die erfindungsgemäße
Anwendung von Adsorption und Oxidation bewirkte Verringerung der Verunreinigungsbelastung, verglichen
mit der Adsorption allein, und
Figur 4 eine graphische Darstellung der durch die erfindungs1-gemäße
Adsorption und Oxidation bewirkte Verringerung der Verunreinigungsbeladung, verglichen mit einer getrennt
und nacheinander ausgeführten Adsorption und Oxidation.
In Figur 1 ist ein vereinfachter Fließplan zur Behandlung des Abwassers aus Gemeinden, Krankenhäusern und Industriebetrieben
gezeigt. Das Verfahren hat zwei Hauptströme, einen ersten Strom geklärten Abwassers, der die gelösten organischen Verunreinigungen
enthält und im unteren Teil in ein oder mehrere Adsorptionsbetten eintritt und in ihnen nach oben fließt, sowie einen
zweiten Strom des Oxidationsmittels, der an einem oder mehreren Punkten unterhalb jedes Adsorptionsbettes in den Wasserströ mungspfad
eingeleitet wird. Der Zweck des zweiten Stromes ist es, sowohl die organischen Verbindungen anzugreifen als auch
die Adsorptionsbetten zu regenerieren.
Wie in Figur 1 gezeigt, tritt der zu behandelnde Abwasserstrom in eine Behandlungskolonne 1 durch den Einlaß 3 ein. Um die
809831/0903
Kolonne einfacher fertigen und warten zu können, kann sie aus zwei Abschnitten konstruiert sein, die in üblicher Weise durch
Flansche 2 verbunden werden können. Innerhalb jedes Abschnittes befindet sich ein Adsorptionsbett 5f das vorzugsweise zwischen
Netzen 6 aus rostfreiem Stahl und durch ein Paar inerter 11O"-Ringe
aus einem geeigneten Material, wie Teflon, die in geeigneten Rillen in der Säulenwand gehalten werden, an Ort und
Stelle gehalten sind. Unterhalb jedes Adsorptionsbettes befindet sich ein Einlaßrohr 7, durch den ein kontinuierlicher Strom
des Oxidationsmittels in den Wasserströmungspfad geleitet wird.
Ein wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung ist die Unterteilung
des Systems in relativ kurze aufeinanderfolgende unabhängige Behandlungszonen, was eine Reihe von Vorteilen hat.
Ist Ozon das Oxidationsmittel, dann sind Probleme aufgrund der geringen Ozonwirksamkeit, weil es relativ unbeständig ist, beträchtlich
verringert, da die Aufenthaltszeit innerhalb des Abwasserstromes und in dem Adsorptionsbett sehr viel kürzer
ist, .als im Falle der bekannten Systeme, wo das Oxidations mittel
nur an einer einzigen Stelle zugeführt wird. Indem man also die Adsorptionsbetten relativ dünn hält, ist es sehr viel
einfacher, das an den Oberflächen des Adsorptionsmaterials Adsorbierte
zu oxidieren und somit sowohl eine hohe Geschwindigkeit für die Verunreinigungsentfernung und Oxidation als auch
für die Regeneration der Adsorptionsbetten aufrecht zu erhalten.
Das Einführen des Oxidationsmittels an mehreren Punkten verringert
auch die Zuleitungsprobleme innerhalb des Behandlungssystems und verbessert den Gesamtkontakt mit den Verunreinigungen
in dem Wassersystem oder auf den Oberflächen des Adsorptionsmittels·
Beim Betrieb des Systems hat der Anwender eine Reihe von Wahlmöglichkeiten.
So können z.B. die Adsorptionsbetten aus aktiviertem Kohlenstoff, Siliciumdioxid, Aluminiumoxid, Flugasche
oder anderen ähnlichen, relativ inerten Adsorptionsmitteln zu-
809831/0903
sammengesetzt sein. Die Teilchengröße des Adsorptionsmittels ist nicht kritisch, sollte jedoch vorzugsweise ähnlich dem
im Handel erhältlichen Kohlenstoffgranulat sein. Auf diese Weise werden zu große Verluste an Adsorptionsmaterial durch
die Haltenetze und ein zu großer Widerstand gegenüber dem Abwasserstrom vermieden und gleichzeitig eine maximale Wirksamkeit
bei der Konzentrierung der organischen Verunreinigungen des Stromes zum Angriff durch das Oxidationsmittel erreicht.
Jedes der oben genannten Materialien kann für eine gegebene Anwendung besonders vorteilhaft sein, wenn man die vergleichsweisen
Kosten für die Beladung des Behandlungstürmes mit dem
Adsorptionsmaterial, die erwartete Benutzungszeit und den Grad der Adsorptionsfähigkeit für die Mengen und Arten von Verunreinigungen
berücksichtigt, die am wahrscheinlichsten vorkommen werden. Unter besonderen Umständen mag es jedoch vorteilhaft
oder notwendig sein, in das System mehrere Adsorptionsmaterialien einzubringen. Noch weitere Verbesserungen hinsichtlich
der Betriebswirksamkeit können erzielt werden, in dem man in die Adsorptionsbetten einen oder mehrere Oxidationskatalysatoren
einbringt, wie Nickel, Vanadium, Platin usw.. Die Auswahl des Katalysators wird hauptsächlich von dem zu behandelnden
Abfall bestimmt.
In ähnlicher Weise kann auch das Oxidationsmittel aus einer Reihe geeigneter Oxidationsmittel ausgewählt werden. Es wurde
festgestellt, daß das grundlegende Herangehen mit ozonisierter Luft oder ozonisiertem Sauerstoff möglich ist. Es können jedoch
auch andere Oxidationsmittel, wie Wasserstoffperoxid, wirksam sein. Das Oxidationsmittel, das jedoch die größten Vorteile
aufweist, ist Ozon, und dies im Hinblick darauf, daß es leicht an Ort und Stelle erzeugt werden kann, es eine hohe chemische
Aktivität hat, leicht handhabbar und in das Behandlungssystem einführbar ist und keine sekundären Behandlungsprobleme aufwirft.
Bei der Anwendung wurde festgestellt, daß die Konzentration
809831/0903
des Ozons im eingeführten Luftstrom wichtig ist für die Bestimmung
der Oxidationsgeschwindigkeit, die für die Zerstörung der am Kohlenstoffbett adsorbierten organischen Verbindungen
und somit die Regeneration des Bettes erforderlich ist. Es wurde auch beobachtet, daß die Bläschengröße des Gases so klein
wie möglich sein sollte, um die Kontaktfläche zwischen Gas und Flüssigkeit möglichst groß zu machen. Übliche Gasdiffusoren,
die Ströme sehr feiner Blasen erzeugen können, schaffen angemessene Bedingungen für einen wirksamen Übergang des Ozons
durch die Gas/Wasser-Grenzfläche in die konzentrierten Abfälle an den Adsorptionsbetten.
Es ist auch beobachtet worden, daß die Technik der Bestrahlung der Reaktionszone mit UV-Licht die mit Ozon verbundenen Vorteile
verstärkt. Figur 2 zeigt schematisch ein solches System mit Bestrahlung, wobei die gleichen Bezugszahlen für solche
Teile verwendet wurden, die denen der Figur 1 entsprechen. Bei dem System der Figur 2 sind UV-Lampen 10 der Kolonne 1 so hinzugefügt,
daß die jeweiligen Adsorptionsbetten 5 mit UV-Energie bestrahlt werden. Für diesen Zweck haben sich UV-Wellenlängen
von etwa 2500 Angström als wirksam erwiesen. In ähnlicher Weise können Steigerungen der Aktivität des Systems auch dadurch erzielt
werden, daß man die Adsorptionsbetten mit Ultraschall energie behandelt.
Die obige Beschreibung ist eine allgemeine Beschreibung der Grundparameter eines arbeitenden Systems zur Abwasserbehandlung.
In der Praxis ist die Zahl der zu einer bestimmten Reinigung bei einer bestimmten Strömungsgeschwindigkeit erforderliche
Zahl von Adsorptionsbetten eine Funktion der Art und Konzentration der Verunreinigungen in dem Abwasserstrom. Da
diese über einen weiten Bereich variieren können, hängen die tatsächlichen Parameter des Systems, wie Abwasserströmungsgeschwindigkeit,
Ozonzuführungsgeschwindigkeit, Zahl der Betten, Kontaktzeit zwischen Gas und Flüssigkeit, Kontaktzeit
zum Kohlenstoff usw. gänzlich von dem jeweils zu behandelnden
809831/0903
speziellen Abwasser ab. Der Fachmann ist in der Lage, diese
Parameter mit Bezug auf eine besondere Anwendung festzustellen. Um das beschriebene System zur Behandlung des Abwassers auszuführen,
kann im allgemeinen die im Handel erhältliche Ausrüstung zur Wasserhandhabung angewendet werden, um die verschiedenen
beschriebenen Funktionen auszuführen. So sind z.B. für die Ozonerzeugung eine Reihe von Generatoren erhältlich, die Ströme
ozonisierter Luft oder ozonisierten Sauerstoffes mit den erforderlichen Ozonkonzentrationen erzeugen können. Der Generator
wird nach der Menge des erforderlichen Ozons ausgewählt. In ähnlicher Weise können Pumpen, Ventile, Rohre, Kontrollsysteme
und andere notwendige Ausrüstung entsprechend dem erforderlichen Volumen und den Korrosionseigenschaften für den beabsichtigten
Zweck ausgewählt werden.
Als ein Beispiel für die erhöhte Wirksamkeit der vorliegenden
Erfindung bei der Entfernung organischer 'Verunreinigungen aus Abwasserströmen seien die folgenden experimentellen Ergebnisse
angegeben :
Verunreinigung TNT-Lösung in Wasser
Konzentration 44 mg pro Litejr
Strömungsgeschwindigkeit 21-22 ml pro Minute
Ozonkonzentration, ein 25 mg pro Liter
Ozonkonzentration aus ungefähr 20 mg pro Liter
Gasströmungsgeschwin- ^fähr 300 ml pro Minute
Kohlenstoffmenge 6 Gramm in 3 Betten.
Wie in Figur 3 gezeigt, wurde die TNT-Belastung um etwa 85 %
durch die erfindungsgemäße Adsorptions/Oxidations-Behandlung verringert, während die Adsorption allein nur eine Verringerung
von etwa 65 % unter ähnlichen experimentellen Bedingungen brachte. Weiter zeigen die Ergebnisse, daß die Wirksamkeit des Kohlenstoff-Adsorptionsprozesses
laufend verschlechtert wurde, während die Leistungsfähigkeit des Adsorptions/Oxidations-Systems
809831/0903
28Q3789
gleich blieb.
Ein· weitere Bestätigung der Wirksamkeit des erfindungsgemäßen
Verfahrens ergibt sich aus Figur 4, in der ein Vergleich mit
einer aufeinanderfolgenden Ozonisierung und davon getrennten Kohlenstoffadsorption gegeben ist. Hierbei wurde festgestellt,
daß das erfindungsgemäße Verfahren der gleichzeitigen Adsorption und Oxidation besser arbeitet, als wenn man diese beiden
Stufen getrennt voneinander ausführt.
809831/0903
Leerse ite
Claims (7)
1. Verfahren zum Entfernen gelöster organischer Verunreinigungen
aus Abwasserströmen,
gekennzeichnet durch :
a) Konzentrieren der gelösten organischen Verunreinigungen, indem man sie an einem adsorbierenden Material adsor biert,
und
b) gleichzeitiges Zerstören dieser konzentrierten organischen Verunreinigungen, indem man sie mit einem Oxidationsmittel
behandelt.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
daß man das adsorbierende Material gleichzeitig mit UV Licht bestrahlt, um die Wirkung res Oxidationsmittels auf
die Verunreinigung zu verstärken.
3. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
daß das adsorbierende Material aktivierter Kohlenstoff, Siliciumdioxid und/oder Aluminiumoxid-Flugasche ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Oxidationsmittel Ozon und/oder Wasserstoffperoxid ist.
5. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Adsorptionsmaterial in mehreren getrennten Betten
angeordnet ist und der Abwasserstrom nacheinander durch diese Betten geleitet wird.
809831 /0903
28Ü3789
6. Verfahren nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß man das Oxidationsmittel an einer Vielzahl von Punkten
zwischen den getrennten, Adsorptionsmittel enthaltenden Betten dem Abwasserstrom zuführt.
7. Verfahren nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß das Adsorptionsmaterial weiter einen die Oxidation
fördernden Katalysator einschließt.
809831/0903
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US76430377A | 1977-01-31 | 1977-01-31 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2803789A1 true DE2803789A1 (de) | 1978-08-03 |
Family
ID=25070314
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19782803789 Pending DE2803789A1 (de) | 1977-01-31 | 1978-01-28 | Verfahren zum entfernen geloester organischer verunreinigungen aus abwasserstroemen |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS53108660A (de) |
| DE (1) | DE2803789A1 (de) |
| DK (1) | DK45478A (de) |
| FR (1) | FR2378722A1 (de) |
| IT (1) | IT1092047B (de) |
| NO (1) | NO780328L (de) |
| SE (1) | SE7801105L (de) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3009512A1 (de) * | 1979-03-14 | 1980-09-25 | Ugine Kuhlmann | Verfahren zur behandlung von schwefelhaltigen abwaessern mit wasserstoffperoxid |
| DE4031609A1 (de) * | 1990-03-16 | 1991-09-19 | Kodak Ag | Verfahren und vorrichtung zur aufbereitung von fluessigen rueckstaenden aus photographischen prozessen |
| DE4306844A1 (de) * | 1993-02-27 | 1994-09-01 | Rolf Hesselmann | Verfahren zur kombinierten physikalisch-chemischen Reinigung von Wässern, die mit den Explosivstoffen 2,4,6-Trinitrotoluol, Hexahydro-1,3,5-trinitro-1,3,5-triazin und Octahydro-1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetrazin verunreinigt sind |
| DE19605421A1 (de) * | 1996-02-14 | 1997-08-21 | Hdw Nobiskrug Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung von Abwässern durch Naßoxidation mit Wasserstoffperoxid |
| CN106044811A (zh) * | 2016-05-31 | 2016-10-26 | 贵州大学 | 一种多段双氧水去除氧化铝生产过程中的有机物的方法 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5594624A (en) * | 1979-01-11 | 1980-07-18 | Kurabo Ind Ltd | Deodorizing method for malodorant |
| JPS5618427A (en) * | 1979-07-23 | 1981-02-21 | Fujitsu Ltd | Washing method for semiconductor substrate with pure water |
| US4240885A (en) * | 1979-07-30 | 1980-12-23 | The Lummus Company | Oxidation of organics in aqueous salt solutions |
| US4792407A (en) * | 1986-11-25 | 1988-12-20 | Ultrox International | Oxidation of organic compounds in water |
| US5124051A (en) * | 1990-11-29 | 1992-06-23 | Solarchem Enterprises Inc. | Process for treatment of contaminated waste water or groundwater |
| JPH06154743A (ja) * | 1992-11-20 | 1994-06-03 | Nishihara Environ Sanit Res Corp | 環境水の処理方法 |
| CN110282694A (zh) * | 2019-07-31 | 2019-09-27 | 上海应用技术大学 | 一种紫外/过硫酸盐组合工艺去除水中苯脲类除草剂异丙隆的方法 |
-
1978
- 1978-01-27 FR FR7802346A patent/FR2378722A1/fr not_active Withdrawn
- 1978-01-28 DE DE19782803789 patent/DE2803789A1/de active Pending
- 1978-01-30 IT IT19773/78A patent/IT1092047B/it active
- 1978-01-30 SE SE7801105A patent/SE7801105L/xx unknown
- 1978-01-30 NO NO780328A patent/NO780328L/no unknown
- 1978-01-30 JP JP840378A patent/JPS53108660A/ja active Pending
- 1978-01-31 DK DK45478A patent/DK45478A/da unknown
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3009512A1 (de) * | 1979-03-14 | 1980-09-25 | Ugine Kuhlmann | Verfahren zur behandlung von schwefelhaltigen abwaessern mit wasserstoffperoxid |
| DE4031609A1 (de) * | 1990-03-16 | 1991-09-19 | Kodak Ag | Verfahren und vorrichtung zur aufbereitung von fluessigen rueckstaenden aus photographischen prozessen |
| DE4306844A1 (de) * | 1993-02-27 | 1994-09-01 | Rolf Hesselmann | Verfahren zur kombinierten physikalisch-chemischen Reinigung von Wässern, die mit den Explosivstoffen 2,4,6-Trinitrotoluol, Hexahydro-1,3,5-trinitro-1,3,5-triazin und Octahydro-1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetrazin verunreinigt sind |
| DE4306844C2 (de) * | 1993-02-27 | 2000-01-20 | Rolf Hesselmann | Verfahren zur kombinierten physikalisch-chemischen Reinigung von Wässern, die mit den Explosivstoffen 2,4,6-Trinitrotoluol, Hexahydro-1,3,5-trinitro-1,3,5-triazin und Octahydro-1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetraocin verunreinigt sind |
| DE19605421A1 (de) * | 1996-02-14 | 1997-08-21 | Hdw Nobiskrug Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung von Abwässern durch Naßoxidation mit Wasserstoffperoxid |
| CN106044811A (zh) * | 2016-05-31 | 2016-10-26 | 贵州大学 | 一种多段双氧水去除氧化铝生产过程中的有机物的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NO780328L (no) | 1978-08-01 |
| FR2378722A1 (fr) | 1978-08-25 |
| DK45478A (da) | 1978-08-01 |
| IT1092047B (it) | 1985-07-06 |
| IT7819773A0 (it) | 1978-01-30 |
| SE7801105L (sv) | 1978-08-01 |
| JPS53108660A (en) | 1978-09-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE3781571T2 (de) | Aufbereitung superreinen wassers mittels fotokatalyse. | |
| EP0478583B2 (de) | Verfahren und anlage zur behandlung von mit schadstoffen belasteten flüssigkeiten | |
| EP0503649B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur biologischen Reinigung von mit biologisch schwer oder nicht abbaubaren Inhaltsstoffen organisch belasteten Abwässern | |
| EP0604904B1 (de) | Verfahren zur Abwasserbehandlung durch chemische Oxidation | |
| DE69002628T2 (de) | Verfahren zur reinigung von schmutzwasser durch aktives ozon. | |
| DE10114177A1 (de) | Verfahren zur Aufbereitung schadstoffhaltiger Wässer | |
| EP1320513B1 (de) | Ozon/uv-kombination zum abbau von endokrinen substanzen | |
| WO2006134149A1 (de) | Verfahren und system zur photokatalytischen luft- und abwasserreinigung | |
| DE2608899B2 (de) | Verfahren zur Verbesserung des Rückspülvorganges bei Filtern aus körnigen Materialien durch den Einsatz von Wasserstoffperoxid (H2 O2 ) | |
| DE2803789A1 (de) | Verfahren zum entfernen geloester organischer verunreinigungen aus abwasserstroemen | |
| EP1008556A2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Dekontamination schadstoffbelasteter Wässer | |
| DE4417543A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung einer organische chlorhaltige Verbindungen enthaltenden Flüssigkeit | |
| DE4430231A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung von Gasen und Flüssigkeiten | |
| DE2425587A1 (de) | Verfahren zur behandlung von abwasser | |
| EP0680931A1 (de) | Verfahren zur Behandlung eines organische Bestandteile enthaltenden Mediums | |
| DE2815430A1 (de) | Verfahren zur reduktion des chemischen sauerstoffbedarfs von wasser und abwasser mittels katalytischer oxidation | |
| DE3903549A1 (de) | Uv-licht zum schadstoffabbau, insbesondere von halogenierten kohlenwasserstoffen | |
| DE102019120040A1 (de) | System und Verfahren zum Erzeugen von mindestens zwei hochreaktiven Oxidationsmitteln | |
| DE19801937A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Aufbereitung von hochbeladenem Algen-Oberflächenwasser | |
| DE69202697T2 (de) | Verfahren zur behandlung von einem fluid. | |
| DE4308159A1 (de) | Verfahren zum Abbau der CSB-Belastung in Abwasser | |
| DE4442248A1 (de) | Verfahren zur Dekontaminierung von Böden | |
| EP0494866B1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur aufbereitung insbesondere reinigung von halogenierte ethylene enthaltenden wässern | |
| DE3338537T1 (de) | System zur Wasserreinigung mit gasförmigem ionisiertem allotropem Sauerstoff sowie Verfahren und Vorrichtung hierfür | |
| DE19605421A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung von Abwässern durch Naßoxidation mit Wasserstoffperoxid |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OHJ | Non-payment of the annual fee |