DE2840751B2

DE2840751B2 - Entkalkungsfiltertank für eine Abwasserbehandlungsanlage

Info

Publication number: DE2840751B2
Application number: DE19782840751
Authority: DE
Inventors: Shigeo Higashikurume Tokio Aoki; Isamu Hyogo Fujiwara; Takashi Soja Hanamizu; Tetsuya Kobe Hyogo Itoh; Koshiro Kurashiki Kitagawa; Kunihiko Kawasaki Kanagawa Takasu; Takao Okayama Yamada
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd; Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp; Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1978-09-16
Filing date: 1978-09-16
Publication date: 1980-10-16
Also published as: DE2840751A1; DE2840751C3

Description

20

Die Erfindung bezieht sich auf einen Entkalkungsfiltertank für eine Abwasserbehandlungsanlage, einschließlich solcher Anlagen zur Behandlung von Abwasser, das reich an Calciumsulfat ist, wie der Ablauf aus einer Anlage zur naß arbeitenden Abgasentschwefelung. Durch Einsatz des Entkalungsfiltertanks wird eine Abscheidung von Stein auf den Innenwandungen der Leitungen und Pumpen verringert oder ganz verhindert.

In der US-PS 17 65 424 ist ein Verfahren zur Entfernung von freier Säure aus Abwasser bekannt, bei dem das Abwasser mit konstant gehaltener Anfangsazidität über ein Neutralisierungsmittel wie Dolomit und dann über reines Calciumcarbonat mit einer solchen r> Geschwindigkeit strömt, daß es im wesentlichen neutralisiert aus dem System abläuft. Eine Nachbehandlung des dabei gebildeten neutralisierten und Magnesium- und Calciumsulfatgehalte aufweisenden Abwassers ist nicht vorgesehen.

Das Abwasser aus der nassen Abgasentschwefelung ist im allgemeinen eine an Gips gesättigte Lösung, die Calciumhydroxid enthält und ein pH von 10 bis 11 aufweist. Den üblichen Prozeß zur Behandlung eines solchen Abwassers gibt Fig. 1 schematisch wieder. In « einem Staubscheider A, zum Beispiel einem Eindicker, wird zunächst Staub aus dem Abwasser abgesetzt. Das überstehende Wasser (pH 10—11) enthält verschiedene gelöste Schwermetallverbindungen und suspendierte Feststoffe. Es wird zu einem Neutralisationstank B geleitet und durch Zusatz von konzentrierter Schwefelsäure auf pH 8-9 eingestellt. Dann wird es in einen Koagulationssetztank C überführt und dort mit Koaguliermittel und polymerem Koagulierhilfsmittel versetzt, um ein Absetzen der suspendierten Materie herbeizuführen. Der Überstand wird in einen Wasserbehandlungstank D geleitet und dann entladen. Der in C gebildete Schlamm wird zum Staubscheider A zurückgeleitet und zusammen mit dem Staub in einer Feststoff-Flüssigkeits-Trennung abgetrennt. Bei der w pH-Einstellung mit Schwefelsäure im Neutralisationstank B bildet sich Gips (CaSO* · 2 H₂O) nach der Gleichung:

Ca(OH)₂ + H₂SO₄ - CaSO₄ · 2 H₂O

b)

Die überstehende Flüssigkeit ist mit Gips übersättigt und führt zur Abscheidung von Gipsstein auf den Innenwandungen des Koagulationssetztanks C und der Pumpen und Leitungen der folgenden Einrichtungen. Steinablagerung führt zu Störungen, einschließlich Verstopfung der Leitungen und Herabsetzen der Pumpkapazität Wenn man diese Steinbildung durch Verwendung von Salzsäure oder einer anderen Säure als Neutralisierungsmittel vermeiden will, entstehen neben höheren Kosten neue Probleme wegen der korrosierenden Natur dieser Säuren, insbesondere dann, wenn das behandelte Abwasser wieder bei der Abgasentschwefelung eingesetzt werden soll. Zur Vermeidung von Korrosionsproblemen sollte die Chlorionenkonzentration im Wasser möglichst niedrig gehalten werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Entkalkungsfiltertank bereitzustellen, durch dessen Verwendung man die Steinbildung in dem Koagulationssetztank sowie den Pumpen, Leitungen der danach durchströmten Einrichtungen auch bei Verwendung von Schwefelsäure als Neutralisierungsmittel wirksam verhindern kann.

Hierzu wird der im Patentanspruch angegebene Entkalkungsfiltertank vorgeschlagen, der so aufgebaut ist, daß eine Zirkulation von Abwasser durch diese Abteilungen möglich ist

Innerhalb einer Abwasserbehandjungsanlage kann der erfindungsgemäße Entkalkungsfiltertank so angeordnet werden, daß calciumreiches alkalisches Abwasser, nach Neutralisation mit Schwefelsäure, durch diesen Entkalkungsfiltertank zirkuliert, wobei das Wasser nach Fällen von übersättigtem Gips von den suspendierten Feststoffen durch Koagulation und Sedimentation der Feststoffe mit einem Koaguliermittel vorteilhaft abgetrennt wird. In den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 ein Fließschema einer herkömmlichen Abwasserbehandlungsanlage,

F i g. 2 den Grundriß eines Entkalkungsfiltertanks,

F i g. 3 eine Vertikalschnittansicht entlang der Linie A-A aus F ig. 2,

F i g. 4 eine perspektivische Ansicht einer Entkalkungsfilterbetteinheit und die

F i g. 5 und 6 perspektivische Ansichten modifizierter Formen der Filterbetteinheit.

In Fig.2 ist ein Entkalkungsfiltertank gezeigt, der zwischen den Neutralisationstank B und den Koagulationssetztank Cder F i g. 1 geschaltet werden kann.

In der F i g. 2 bezeichnet Ziffer 1 a eine Reihe von Scheidewänden, die den Raum innerhalb des Entkalkungsfiltertanks unterteilen. Jede Scheidewand la ist mit einem Ende an einer Seitenwand 2 des Tanks befestigt, während sich das andere ende zur anderen Seitenwand 3, jedoch bis zu einem Punkt kurz davor erstreckt, so daß sich ein Abstand ergibt, dazwischen ist ein Abwasserdurchgang 4 vorgesehen. Gemäß der beschriebenen Ausführungsform erstrecken sich drei derartige Scheidewände la von der Seitenwand 2 in Staffelanordnung mit zwei ähnlichen Scheidewänden \b, die sich von der entgegengesetzten Wand 3 erstrecken und Abwasserdurchgänge 4 zwischen ihren freien Enden und der Wand 2 bilden. Auf diese Weise ist der Entkalkungsfiltertank in 6 Abteilungen oder Kammern unterteilt, die von praktisch gleicher Kapazität und durch die Passagen 4 in Reihe miteinander verbunden sind. Abwasserbeschickung fließt durch die Abteilungen in den durch Pfeile in F i g. 2 angedeuteten Zickzack-Richtungen.

Jede Abteilung enthält eingepaßt eine Entkalkungsfilterbetteinheit 5, welche aus einer Anzahl von Drahtsieben 6 besteht, die parallel und räumlich

voneinander getrennt innerhalb eines gemeinsamen Rahmens 7 angeordnet sind. Die Siebe 6, die durch den Rahmen 7 gehalten werden, können leicht als Einheit herausgehoben werden, und die einzelnen Siebe sind selbst aus dem Rahmen lösbar. Eine Lufistromleitung 8 verzweigt sich an den Bodenteilen der Abteilungen und die Verzweigungen weisen Luftstromlöcher 9 auf. Dieses Leitungssystem ist mit einer Luftzufuhrleitung 10 verbunden. Der Tank besitzt eine Einlaßleitung 11 an einem Ende und eine Austrittsleitung am anderen.

Abwasserbeschickung wandert nacheinander durch die Abteilungen, wobei sie in jeder durch die Anordnung von Sieben fließt, während belüftet wird. Die Belüftung beschleunigt die Fällung von Gips, und in der Entkalkungsfilterbetteinheit 5, die eine große Kontaktflache liefert, wird der übersättigte Gips durch die Siebe 6 festgehalten. Der so abgeschiedene Gips dient als Kristallkeimquelle und fördert die weitere Präzipitation von übersättigtem Gips.

Von dem gefällten Gips wird der Te^;i, der in Form suspendierter Materie vorliegt, durch Sedimentation in dem Koagulationssetztank C abgetrennt. Die Entkalkungsfilterbetteinheit 5, die mit einem großen Volumen an Stein als Folge der Filtration beladen ist, wird aus dem Tank durch ein Hebezeug herausgenommen, auseinandergenommen und von dem abgeschiedenen Stein gereinigt. Nach der Steinentfernung wird die Einheit wieder zusammengesetzt und zurück in den Tank gesetzt. Da die Reinigung für jede Belteinheit zur gleichen Zeit erfolgt, bleiben die anderen Betteinheiten (gemäß dieser Ausführungsform 5 weitere Einheiten) in Betrieb. Dies bedeutet, daß die Filterbetteinheiten nacheinander gereinigt werden können, ohne den Betrieb der Anlage zu unterbrechen.

Die Anzahl der Scheidewände la, \b, die zur Schaffung der Abteilungen für die Filterbetteinheiten 5 verwendet werden, ist nicht entscheidend. Es ist jedoch mindestens eine Scheidewand notwendig, so daß, während die Betteinheit in einer der Abteilungen von Stein befreit wird, die andere Einheit oder die anderen Einheiten ein Weiterfahren der Anlage ermöglichen.

Obgleich die EntkdkungsfihcTbetteinheit 5 in den Ausführungsformen insoweit beschrieben ist, daß sie eine Parallelanordnung von Drahtsieben in räumlich getrennter Zuordnung verwendet, wie Fig.4 zeigt, können die Siebe auch durch perforierte Platten in einfacher Anordnung, wie sie F i g. 5 zeigt, oder durch tropfbrettartige Stabschichten, die sich abwechselnd kreuzen, wie es F i g. 6 zeigt, ersetzt sein. Kurzum, die vorteilhaften Wirkungen der Erfindung werden mit jeder Mehrfachblatt-Anordnung erreicht, die eine große Gesamtoberfläche und breite Blatt-zu-Blatt-Abstände besitzt und zur Reinigung einfach auseinanderzunehmen und zur Wiedereinsetzung in den Entkalkungsfiltertank wieder leicht zusammenzusetzen ist Die Blätter können nicht nur aus Metall, sondern auch aus Kunststoffen oder anderen Materialien sein, vorausgesetzt, sie sind genügend zäh und korrosionsbeständig, damit sie nicht beschädigt werden, wenn sie in den und aus dem Tank gehoben und während sie von der Gipsablagerung befreit werden.

Versuche mit verschiedenen Entkalkungsfilterbetteinheiten unter Benutzung von Sieben aus nichtrostendem Stahldraht gemäß der Erfindung machten deutlich, daß Siebe, die in rechtem Winkel zum Strom des Abwassers stehen, etwa 30 bis 40% mehr Stein abfangen als die Siebe, die parallel zum Strom angeordnet sind. Es wurde auch gefunden, daß je feiner die Maschen und der Durchmesser des Drahts für die Siebe war, umso bessere Ergebnisse erzielt wurden, und

jo daß die mit einer Belüftung kombinierte Filtration einen Zusatzeffekt gibt.

Wie oben beschrieben, ermöglicht der Entkalkungsfiltertank, der Belüftungsmittel und Entkalkungsfilterbetteinheiten aufweist und nach dem Neutralisations-

J5 tank B einer Abwasserbehandlungsanlage angeordnet ist, eine Abscheidung von übersättigtem Gips aus dem Abwasser und vermindert hierdurch den Übersättigungsgrad mit Gips, wodurch die Steinbildung und damit zusammenhängende Probleme und Störungen der

-t» nachgeschalteten Einrichtungen unter Kontrolle gebracht werden können.

2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

EntkalkungsFiltertank für eine Abwasserbehandlungsanlage, mit einem Tankkörper, der in zwei oder mehr Abteilungen unterteilt ist, wobei diese Abteilungen in Reihe durch Abwasserdurchgänge miteinander in Verbindung stehen, gekennzeichnet durch Entkalkungsfilterbetteinheiten, die in diesen Abteilungen entfernbar eingepaßt sind, und zwar jeweils eine, wobei jede Filterbetteinheit eine Mehrfachblattanordnung aus mehreren einzelnen lösbaren, korrosionsbeständigen Drahtsieben, perforierten Platten oder tropfbrettartigen Stabschichten enthält und Belüftungsmittel unterhalb dieser Filterbetteinheiten angeordnet sind.