DE3005251A1

DE3005251A1 - Floating material sepn. from grinding waste waters - by adding inorganic acid soln. contg. polyvalent cation and or polyelectrolyte, adjusting pH and flocculating

Info

Publication number: DE3005251A1
Application number: DE19803005251
Authority: DE
Inventors: Ing.(grad.) Karl-Heinz 6440 Bebra Krenz; Dipl.-Chem. Dr. Helmut Prüller
Original assignee: ROTENBURGER METALLWERKE GmbH
Current assignee: ROTENBURGER METALLWERKE GmbH
Priority date: 1980-02-13
Filing date: 1980-02-13
Publication date: 1981-08-20

Abstract

Grinding-, esp. frictional grinding waste waters are worked up (a) mixing with 0.01-10 (0.1-1)% inorganic acid soln. contg. 5 g/l to saturation, esp. 10.-15 g/l, di- or polyvalent cations and/or 0.1-5 g/l cation-active polyelectrolytes. (b) A neutralising agent is added to set pH 6-9 (6.5-8.5). (c) A flocculant is charged until flocculant concn. in waste water reaches 0.5-20 (1-5)mg/l. While adding the chemicals, the mixt. is stirred. After flocculant addn., stirring velocity is reduced for 10 secs. to 5 min., so that the sludge can be sepd. from water by settling. Floating materials are flocculated, to form a clear run and a sludge which settles and can be separated by filtration. The acid in (a) is esp. HC1. The cations can be Fe, Mg and esp. Al and Ca. In (b) pH canbe set with milk of lime. While adding the chemicals, the waste water is stirred esp. at 200 r.p.m. stirring is then continued at 60 r.p.m. for 1-2 min.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Abtrennung von Schwebstoffen ausMethod and device for the separation of suspended matter

Schleifabwässern Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Abtrennung von Schwebstoffen aus Abwässern, wie sie bei Naßschleifverfahren anfallen.Grinding wastewater The invention relates to a method and an apparatus for the separation of suspended matter from wastewater, as is the case with wet grinding processes attack.

Es sind bereits Verfahren zur Abtrennung von Schwebstoffen aus verschiedensten Abwässern bekannt. Bei diesen Verfahren wird der Schwebstoff durch Zusatz eines anorganischen oder organischen Flockungshilfsmittels zur Koagulation gebracht. Diese Verfahren haben erhebliche Nachteile bei der Behandlung von Schleifabwässern, insbesondere Gleitschleifabwässern.There are already processes for the separation of suspended solids from a wide variety Sewage known. In this process, the suspended matter is removed by adding a inorganic or organic flocculant brought to coagulation. These Processes have significant disadvantages in the treatment of grinding wastewater, in particular Vibratory grinding wastewater.

Bei der Behandlung von Schleifabwässern gelingt es auf diese Weise nicht, das Wasser durch Sedimentieren so weit zu klären, daß der Feststoffgehalt des unverdünnten Abwassers unter 0,3 ml/l sinkt. Auch macht die Filtration des Sedimentes erhebliche Schwierigkeiten. So kann weder durch Absetzen, noch durch Filtrieren mit wirtschaftlich vertretbarem Aufwand der Schwebstoff wirksam abgeschieden werden kann.This is how it works when treating waste water from grinding not to clarify the water by sedimentation so far that the solids content of the undiluted wastewater falls below 0.3 ml / l. Also makes the filtration of the sediment considerable difficulties. So can neither by settling nor by filtering the suspended matter can be effectively separated with an economically justifiable effort can.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die bekannten Verfahren so zu verbessern und in einer derart aufgebauten Vorrichtung durchzuführen, daß ein einwandfreier Klarlauf, sowie ein problemlos sedimentierbarer Schlamm mit ausreichenden Filtrationseigenschaften getrennt erhalten wird.The invention has set itself the task of the known methods to be improved and carried out in a device constructed in such a way that a perfect clear run, as well as an easily sedimentable sludge with sufficient Filtration properties is obtained separately.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Abwasser mit 0,01 bis 10 % einer mineralsauren Lösung, die zwei- oder mehrwertige Kationen in einer Konzentration von 5 g/l bis zur Sättigung und/oder kationenaktive Polyelektrolyte in Konzentrationen von 0,1 bis 5 g/l enthält, versetzt und danach durch Zugabe eines Neutralisationsmittels der pH-Wert auf 6 - 9 eingestellt und ein Flockungshilfsmittel zudosiert wird, bis eine Konzentration an Flockungshilfsmittel im Abwasser von 0,5 mg/l bis 20 mg/l erreicht ist, wobei während der Zugabe von Chemikalien zum Abwasser ein mechanischer Mischvorgang vorgesehen ist, der nach Zugabe des Flockungshilfsmittels während einer Zeitdauer von 10 sec bis 5 min mit verminderter Rührgeschwindigkeit durchgeführt wird, so daß danach durch Sedimentation der Schlamm vom Wasser weitgehend abgetrennt ist.The object is achieved according to the invention in that the waste water with 0.01 to 10% of a mineral acid solution containing divalent or polyvalent cations in a concentration of 5 g / l to saturation and / or cation-active polyelectrolytes in concentrations of 0.1 to 5 g / l, added and then by adding a Neutralizing agent, the pH is adjusted to 6 - 9 and a flocculant is added until a concentration of flocculant in the wastewater of 0.5 mg / l to 20 mg / l is reached while adding chemicals to the sewage a mechanical mixing process is provided after the addition of the flocculant for a period of 10 seconds to 5 minutes with reduced stirring speed is carried out, so that then largely due to sedimentation of the sludge from the water is separated.

Für die Ausgestaltung hat es sich als vorteilhaft erwiesen, daß die mineralsaure Lösung in einem Verhältnis von 0,1 - 1 % dem Abwasser zugesetzt wird. Weiterhin ist von Vorteil, daß die Mineralsäure Salzsäure ist, und die Kationen Fe, Mg, vorzugsweise Al, Ca sind. Die Konzentration der Kationen in der mineralsauren Lösung liegen besonders günstig im Bereich von 10 - 15 g/l.For the design, it has proven to be advantageous that the mineral acid solution is added to the wastewater in a ratio of 0.1 - 1%. Another advantage is that the mineral acid is hydrochloric acid and the cations Fe, Mg, preferably Al, Ca are. The concentration of cations in the mineral acid Solution are particularly favorable in the range of 10-15 g / l.

Der pH-Wert des Abwassers wird auf den Wert 6,5 - 8,5 eingestellt. Es ist günstig für das Verfahren, die pH-Wert-Einstellung mit Kalkmilch vorzunehmen.The pH of the wastewater is adjusted to 6.5 - 8.5. It is beneficial for the process to adjust the pH with milk of lime.

Vorteilhafterweise macht das Flockungshilfsmittel eine Konzentration von 1 - 5 mg/l im Abwasser aus.The flocculant advantageously makes a concentration from 1 - 5 mg / l in the wastewater.

Schließlich verbessert sich die Wirksamkeit des Verfahrens dadurch, daß während der Zugabe der Chemikalien das Abwasser mit einer Rührgeschwindigkeit von 200 U/min gerührt wird, und das Rühren anschließend für 1 - 2 min mit einer Rührgeschwindigkeit von 60 U/min fortgeführt wird.Finally, the effectiveness of the procedure is improved by that during the addition of the chemicals the wastewater at a stirring speed of 200 rpm is stirred, and then stirring for 1 - 2 min with a Stirring speed of 60 rpm is continued.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß nach Fig 1 mit einer im folgenden be schriebenen Vorrichtung zur Durchführung des vorstehend erläuterten Verfahrens dadurch gelöst, daß sie aus einem Sammelbehälter (1), einem Reaktor (2), Dosierungseinrichtungen (5, 6; 8, 9; 10, 11), einem mechanischen Rührwerk (3, 4) und einer pH-Meßstelle (7) besteht.According to the invention, the object is achieved according to FIG. 1 with one of the following be written device for performing the method described above solved in that it consists of a collecting container (1), a reactor (2), metering devices (5, 6; 8, 9; 10, 11), a mechanical stirrer (3, 4) and a pH measuring point (7) exists.

In einer Ausführungsform weist die erfindungsgemäße Vorrichtung nach Fig 2 konzentrische, ineinander gesetzte Kammern (2, 15, 16) auf; wobei eine Kammerwand (18) drehbar ist, und diese, sowie die ihr gegenüberliegende Wand (20) mit senkrechten Blättern (19), und Kammer (2), mit einer pH-Meßstelle (7) versehen ist.In one embodiment, the device according to the invention shows 2 concentric, nested chambers (2, 15, 16); being a chamber wall (18) is rotatable, and this, as well as the opposite wall (20) with vertical Leaves (19), and chamber (2), is provided with a pH measuring point (7).

Die Vorrichtung enthält vorteilhafterweise einen Konus (13) mit unten ange brachten fernsteuerbaren Ventil (14) großen Durchgangs.The device advantageously contains a cone (13) with a bottom attached remote controllable valve (14) large passage.

Ferner wird die Vorrichtung dadurch optimiert, daß das Rührwerk einen Motor (3) und einen Blattrührer (4) aufweist. Schließlich ist es von Vorteil, daß die Vorrichtung zur Anpassung an die verschieden anfallenden Abwässer mit einer speicherprogrammierbaren Ablaufsteuerung versehen ist.Furthermore, the device is optimized in that the agitator one Has motor (3) and a blade stirrer (4). Finally, it is advantageous that the device for adapting to the various wastewater with a programmable flow control is provided.

Die bei Naßschleifverfahren anfallenden Abwässer sind stark trübe. Sie enthalten Metallabrieb und Abrieb der Schleifkörper in äußerst fein verteilter Form, sowie Compounds die beim Schleifverfahren zugegeben werden um die Wirksamkeit des Schleifvorganges zu verbessern.The wastewater from wet grinding processes is very cloudy. They contain metal abrasion and abrasion of the grinding wheel in extremely finely divided form Shape, as well as compounds that are added during the grinding process, reduce the effectiveness to improve the grinding process.

Derartige Abwässer werden erfindungsgemäß wie folgt behandelt (Fig 1): Aus dem Sammelbehälter (1) wird die Trübe in den Reaktor (2) gepumpt, dessen unterer Teil aus einem Konus (13) besteht. Ist der Reaktor gefüllt, so wird unter schnellem Rühren mit dem Rührwerk (3, 4) eine vorbestimmte Menge an mineralsaurer wäßriger Lösung, die Al- und/oder Ca-Salze enthält, sowie u. U. kationenaktive Polymere, aus dem Vorratsbehälter (5), über Pumpe (6) zugegeben.Such wastewater is treated according to the invention as follows (Fig 1): From the collecting tank (1) the pulp is pumped into the reactor (2), its the lower part consists of a cone (13). If the reactor is full, then under rapid stirring with the agitator (3, 4) a predetermined amount of mineral acid aqueous solution containing Al and / or Ca salts, as well as possibly cation-active polymers, from the storage container (5), added via pump (6).

Die zur Vorbehandlung eingesetzten Kationen lagern sich an die Zentren der Abriebsteilchen an und bauen in deren Helmholtz-Schicht die Raumladung ab, so daß eine Flockungsvorbereitung erfolgt. Aufgrund dieses Mechanismus wird eine nachfolgende Flockung möglich.The cations used for pretreatment attach to the centers the abrasion particles and break down the space charge in their Helmholtz layer, see above that flocculation preparation takes place. Because of this mechanism a subsequent Flocculation possible.

Nach der so beschriebenen Vorbehandlung der Lösung wird der pH-Wert auf den isoelektrischen Punkt des zugegebenen Elektrolyten, vorzugsweise auf einen Wert zwischen pH 6,5 und 8,5 gebracht und zwar durch Zugabe von beispielsweise Kalkmilch aus dem Behälter (8) und Pumpe (9). Bei der pH-Wert-Einstellung wird der Elektrolyt-Anteil als Agglomerate mit Schwebeteilchen gefällt, wobei es zur Bildung von Mikroflocken kommt. Der optimale pH-Wert ist für jedes System- Abrieb-Elektrolyt erneut zu ermitteln und ist ausschlag gebend für den Erfolg der Schwebstoffabtrennung.After the pretreatment of the solution described in this way, the pH to the isoelectric point of the added electrolyte, preferably to one Brought a value between pH 6.5 and 8.5 by adding, for example, milk of lime from the container (8) and pump (9). When adjusting the pH, the amount of electrolyte precipitated as agglomerates with suspended particles, leading to the formation of microflakes comes. The optimum pH value must be determined again for each system abrasion electrolyte and is crucial for the success of the separation of suspended matter.

Nach einer Mischzeit von ca. 1 min wird die Rührgeschwindigkeit gesenkt und eine vorgegebene Menge von 2 - 10 mg/l Flockungshilfsmittel aus dem Behälter (10) und Pumpe (11) zudosiert. Zur Durchmischung und Flockenbildung wird 2 min gerührt und anschließend durch Abstellen des Rührers der Absetz vorgang eingeleitet. Der Absetzvorgang ist nach ca. 15 min. beendet und der Klarlauf kann über das Ventil (12) abgelassen werden. Ein Teil des Schlammes aus dem Behälterkonus (13) wird über das Ventil (14 ) zur weiteren Eindickung entnommen, der andere Teil bleibt als Impfmedium für die Aufarbeitung der nächsten Charge zurück.After a mixing time of approx. 1 min, the stirring speed is reduced and a predetermined amount of 2-10 mg / l flocculant from the container (10) and pump (11) are metered in. The mixture is stirred for 2 minutes for thorough mixing and formation of flakes and then initiated the settling process by turning off the stirrer. Of the The settling process is finished after approx. 15 minutes and the drainage can be discharged via the valve (12) to be drained. Part of the sludge from the container cone (13) is over the valve (14) removed for further thickening, the other part remains as inoculation medium for the processing of the next batch.

In Fig 2 ist eine weitere beispielsweise Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. Diese weicht in folgenden Punkten von der in Fig 1 dargestellten ab: 1. Das Verfahren läuft in mehreren konzentrischen Kammern (2, 15, 16) ab, wobei der Abwasserzufluß, die Zugabe der sauren Elektrolytlösung und die pH-Wert-Einstellung in der innersten Kammer (2), die Flockung in der nächst äußeren Kammer (15) erfolgt. Das Absetzen geschieht in der äußeren Kammer (16), die als Lamellenabscheider ausgebildet ist.In Fig. 2 is another exemplary embodiment of the invention Device shown. This differs from that shown in FIG. 1 in the following points from: 1. The process takes place in several concentric chambers (2, 15, 16), whereby the sewage inflow, the addition of the acidic electrolyte solution and the pH value adjustment in the innermost chamber (2), flocculation takes place in the next outer chamber (15). Settling takes place in the outer chamber (16), which is designed as a lamellar separator is.

3. Der Klarlauf läuft nach außen über eine Überlaufrinne (17) ab.3. The clear run runs off to the outside via an overflow channel (17).

4. Die Wand (18) zwischen Kammer (2) und Kammer (15) ist außen mit senkrecht stehenden Blättern (19 ) ausgerüstet, wie auch die ihr gegenüberliegende Wand (20).4. The wall (18) between chamber (2) and chamber (15) is on the outside with vertical leaves (19) equipped, as well as the one opposite it Wall (20).

4. Die Wand (18) wird in Rotation versetzt und bewegt so die Flüssigkeit bei der Flockenbildung.4. The wall (18) is set in rotation and thus moves the liquid in the formation of flakes.

Claims

Claims 1. A method for processing waste water from grinding, in particular vibratory grinding wastewater, characterized in that the wastewater with 0.01% to 10% of a mineral acid solution containing divalent or polyvalent cations in a concentration of 5 g / l to saturation and / or cation-active polyelectrolytes in concentrations of 0.1 to 5 g / l, added and then by adding a Neutralizing agent, the pH is adjusted to 6 - 9 and a flocculant is added until a concentration of flocculants in the waste water of 0.5 mg / l to 20 mg / l is reached while adding chemicals to the sewage a mechanical mixing process is provided after the addition of the flocculant for a period of 10 seconds to 5 minutes with reduced stirring speed is carried out, so that then largely due to sedimentation of the sludge from the water is separated.

2. The method according to claim 1, characterized in that the mineral acid Solution is added to the wastewater in a ratio of 0.1 - 1%.

3. The method according to claim 1, characterized in that the mineral acid Is hydrochloric acid, and the cations are Fe, Mg, preferably Al, Ca.

4. The method according to claim 1, characterized in that the concentration the cations in the mineral acid solution is 10-15 g / l.

5. The method according to claim 1, characterized in that the pH of the wastewater is set to the value 6.5 - 8.5.

6. The method according to claim 1, characterized in that the setting the pH value is done with milk of lime.

7. The method according to claim 1, characterized in that the flocculation aid constitutes a concentration of 1 - 5 mg / l in the wastewater.

8. The method according to claim 1, characterized in that during the addition of the chemicals, the wastewater with a stirring speed of 200 rpm is stirred, and then stirring for 1-2 min at a stirring speed von 60 Ulmin is continued.

9. Device for carrying out the method according to the invention, characterized in that it consists of a collecting container (1) a reactor (2), Dosing devices (5, 6; 8, 9; 10, 11) and a mechanical agitator (3, 4) and a pH measuring point (7).

10. Apparatus according to claim 9, characterized in that it is concentric has nested chambers (2, 15, 16); a chamber wall (18) being rotatable is, and that this, as well as the opposite wall (20) with vertical leaves (19) is provided.

11. The device according to claim 9, characterized in that it has a Cone (13) with remote controllable valve (14) attached below with a large passage contains.

12. Apparatus according to claim 9, characterized in that the agitator has a motor (3) and a blade stirrer (4).

13. The apparatus according to claim 9, characterized in that it is used for Adaptation to the different wastewater occurring with a programmable Sequence control is provided.