DE3116942A1

DE3116942A1 - "anlage zur aufbereitung von heissen textilabwaessern"

Info

Publication number: DE3116942A1
Application number: DE19813116942
Authority: DE
Inventors: Siegfried Prof. Dr. Peter; Thomas Dipl.-Ing. Dr.-Ing. 4040 Neuss Peters; Renate geb. Micka 8520 Erlangen Stefan
Original assignee: Opbergen Josef & Co GmbH
Current assignee: Opbergen Josef & Co GmbH
Priority date: 1981-04-29
Filing date: 1981-04-29
Publication date: 1982-11-25

Description

Anlage zur Aufbereitung von heißen Textilabwässern
Beschreibunz: Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Aufbereitung von heißen Textilabwässern nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei der Aufbereitung von heißen Textilabwässern, insbesondere Färberei- und Schlichte abwässern hat man bisher versucht, die Inhaltsstoffe der Abwässer durch biologischen Abbau zu beseitigen, bevor die Abwässer in die Umwelt entlassen werden. Es hat sich Jedoch gezeigt, daß die Farbe bzw. die Schlichte aus solchen Abwässern auf diese Art nur unvollkommen beseitigt werden kann. Insbesondere im Hinblick auf die steigenden gesetzlichen Anforderungen des Umweltschutzes hat man in Pilotversuchen versucht, die genannten Stoffen aus Textilabwässern durch Ultra-Filtration zu-beseitigen. Die Ergebnisse waren aber eben falls unbefriedigend. Ferner hat man in Laborversuchen Experimente darüber angestellt, durch Umkehrosmose mit sogenannten dynamischen Membranen, die eine Art angeschwemmter Membrane darstellen, bessere Werte bei der Beseitigung der Inhaltsstoffe zu erzielen. Diese Membranen wiesen aber nicht eine genügende chemische Beständigkeit und thermische Beständigkeit auf, um heiße Textilabwässer in der gewünschten Weise aufbereiten zu können.
Zum Stand der Technik (DE-OS 24 41 311) gehören Membranen für die Umkehrosmose, die auf einer Basis von Polyvinylalkohol oder dessen Derivaten, Zelluloseester, Polyamiden oder Polyimiden, die durch Metallionen der II. oder III.
Hauptgruppe und/oder der VI. und/oder VIII. Nebengruppe des periodischen Systems vernetzt wurden, hergestellt sind.
Von diesen Membranen ist es bekannt, daß sie sich durch hohe chemische Beständigkeit auszeichnen und innerhalb eines weiten Temperaturbereiches thermisch stabil sind. -Nachdem konventionelle Membranen für die Umkehrosmose bis zu Temperaturen von 40 - 500C befriedigend arbeiten, konnte man aber unter einem weiten Temperaturbereich einen solchen von etwa 10 - 500C verstehen. - Im Zusammenhang mit den Membranen auf der Basis von Polyvinylalkohol war es bekannt, -daß diese in einstufigen oder mehrstufigen Verfahren für die Gewinnung von Trinkwasser aus Brackwasser oder Meerwasser verwendet werden konnten aber auch für die Aubereitung und Reinigung von Industriewasser.
Eine weitere Verbesserung der genannten Membranen, insbesondere in Richtung auf eine bessere Beseitigung von Phenolen und eine Erhöhung der Durchtrittsmenge des Wassers, ergab sich daraus, daß die hergestellten Formteile aus Hochpolymeren mit einem Kochsalz-Schwefelsäurebade anschließend mit Salzen mehrwertiger Metalle und mit einer ein Dialdehyd enthaltenden Lösung behandelt wurden (DE-OS 27 30 528).
Eine spezielle Eignung der voranstehend genannten Membranen für die Aufbereitung von heißen Textilabwässern war jedoch unbekannt, vielmehr bedurfte es umfangreicher Versuche und einer Auswahl der genannten Membranen aus etwa 2000 in Frage kommenden Membranen zu diesem speziellen Anwendungszweck.
Der vorliegenden Erfindung liegt allgemein die Aufgabe zugrunde, zur Aufbereitung von heißen Textilabwässern eine wirtschaftlich arbeitende Anlage zu finden, die in besonders hohem Maße eine Einsparung von Energie, Roh- und Hilfsstoffen ermöglicht und dies mit einer besonders durchgreifenden Reinigung des Abwassers verbindet, so daß dieses von Schadstoffen und Rückständen praktisch völlig befreit werden kann. Hierzu soll eine langzeitig zuverlässig und wirtschaftliche Anlage gefunden werden, die eine Rückgewinnung und Wiederverwendung des Wassers im Produktionsprozeß ermöglicht, die in apparativ wenig aufwendiger Weise eine Rückgewinnung und Wiederverwendung der in dem Abwasser enthaltenen Wärmeenergle ermöglicht, die weiterhin eine Rückgewinnung und Wiederverwendung der im Abwasser enthaltenen Wertstoffe, insbesondere Farbe und Schlichte ermöglicht und die insgesamt das Abwasser von Balaststoffen und schädlichen Substanzen weitgehend entlastet.
Diese Aufgabe wird durch die in dem Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.
Nach der Erfindung wird zunächst in der ersten Umkehrosmose-Trennstufe das aufzubereitende Textilabwasser kontinuierlich in das erste Permeat, nämlich heißes Wasser, und das erste Konzentrat getrennt. Das Permeat ist dabei das durch die Membran hindurchgepreßte Wasser, während in dem Konzentrat die von der Membran zurückgehaltenen Stoffe, nämlich der aufkonzentrierte Wertstoff, z.B. Schlichte oder Farbstoff oder die aufkonzentrierten Abfallstoffe enthalten sind.
Während das in der ersten Umkehrosmose-Trennstufe abgetrennte heiße Wasser wieder dem Produktionsprozeß in einem isothermen Kreislauf zugeführt werden kann, werden die in dem ersten Konzentrat konzentrierten Wertstoffe soweit sie noch nicht einen zur Wiederverwendung genügenden Reinheitsgrad haben, ebenso wie die konzentrS=ten hbiallstpffe, der zweiten- Trennstufe zugeführt, welche nach einem anderen Prinzip als die erste Umkehrosmose-Trennstufe arbeiten kann.
Bevorzugt ist aber auch die zweite Trennstufe als Umkehrssmose-Trennstufe mit Membranen nach Anspruch 2 ausgerüstet.
In der zweiten Trennstufe erfolgt eine weitere Aufkonzentrierung der Wertstoffe oder Abfallstoffe unter gleichzeitiger Abtrennung weiteren warmen bzw. heißen Wassers.
Dieses Wasser wird Je nach seinem Reinheitsgrad entweder dem Permeat - heißes Wasser - der ersten Umkehrosmose-Trennstufe zugeführt oder aber in das Textilabwasser eingeleitet, welches der ersten Umkehrosmose-Trennstufe zugeführt wird und so einem erneuten Trennprozeß unterworfen.
Der in der zweiten Trennstufe aufkonzentrierte Wertstoff kann entweder direkt wiederverwendet werden oder nachbehandelt und dann wiederverwendet oder zwischengelagert werden. - Das Abfallstoffe enthaltende zweite Konzentrat gelangt in eine dritte Trennstufe, die in vorteilhafter Weise als Verdampfer ausgeführt ist, mit dem Verstopfungen durch die hohe Konzentration der der dritten Trennstufe zugeführten Abfallstoffe vermieden werden. In dem Verdampfes erfolgt bei verhältnismäßig geringem Aufwand, da der größte Teil des Wasser aus dem Textilabwasser bereits in den beiden vorangehenden ersten Trennstufen abgetrennt wurde, eine praktisch vollständige Abtrennung des Schadstoffes in Form von Schlamm oder Feststoff von dem verbleibenden Wasser, welches als Brüden- bzWq Kondensat aus dem Verdampfer austritt und ohne Umweltbelastung abgelassen werden kann. - In den aufeinanderfolgenden Trennstufen der Anlage werden also Jeweils kleinere Volumenströme - Konzentrate, - wirtschaftlich aufgearbeitet.
Zum Erreichen einer höheren Konzentration in dem zweiten Konzentrat kann die zweite Trennstufe nach Anspruch 3 zweckmäßig im Kreislauf gefahren werden. - Schließlich kann es auch vorteilhaft sein, den Verdampfer im Kreislauf zu betreiben, um zu einer rückstandsarmen Entsorgung eine möglichst hohe Aufkonzentrierung oder Eindickung zu erzielen. - Die in der dritten Trennstufe anfallenden Brüden bzw. das Kondensat können weiterhin dazu verwendet werden, das in der zweiten Trennstufe abgetrennte warme Wasser auf die Temperatur des heißen Wassers aufzuheizen, welches die erste Umkehrosmose-Trennstufe als Permeat verläßt.
Mit der erfindungsgemäßen Anlage können, wenn nicht das gesamte Volumen des Textilabwassers aufgearbeitet werden soll, hochblastete Teilströme wirtschaftlich aufgearbeitet werden, um die Belastung durch die Hauptmenge des Abwassers zu reduzieren.
Insgesamt können mit der erfindungsgemäßen Anlage in wirtschaftlicher Weise heißes Wasser und WertStoffe, wie Farbe oder Schlichte aus dem Textilwasser fast vollkommen abgetrennt werden und es kann eine auf das Textilabwasser bezogene praktisch rüokstandslose Entsorgung erfolgen.
Gleichzeitig ist die in dem Textilabwasser enthaltende Wärme energie weitgehend verlustlos in wirtschaftlicher Weise ohne Gegenstromverfahren direkt in dem Produktionsprozeß wieder nutzbar, da das Permeat als gereinigtes Wasser als Wärmeträger dient. Hinsichtlich der Wiedergewinnung von Wertstoffen ist die Anlage besonders wirksam, wenn Einkomponenten-Farbstoffe aus dem Textilabwasser gewonnen werden sollen. Diese Farbstoffe lassen sich fast vollkommen zur Wiederverwendung abtrennen.
Die erfindungsgemäße Anlage wird im folgenden anhand eines Fließbilds erläutert: In der Zeichnung sind die drei Trennstufen mit den Bezugsziffern 1, 2 und 3 bezeichnet.
Die Trennstufe 1 ist eine Umkehrosmose-Trennstufe mit Membranen auf der Basis von Polyvinylalkohol oder dessen Derivaten, die chemisch vernetzt wurden. Zu dieser Uniehrosmose-Trennstufe führt eine Zuleitung, mit der das Textilabwasser dieser Trennstufe zugeführt wird. Eine erste Ableitung 5 führt das von den Membranen zurückgehaltene Konzentrat zu einem Eingang der zweiten Trennstufe 2, soweit dieses erste Konzentrat nicht direkt über die Leitung 6 als Wertstoffkonzentrat abgeleitet wird. Eine zweite Ableitung 7 führt heißes Wasser als Permeat wieder in den Produktionsprozeß zurück.
Die zweite Trennstufe, die ähnlich wie die erste Trennstufe mit speziellen Membranen für die Umkehrosmose' aber auch in speziellen Anwendungsfällen mit semi-permeablen Membranen für die Ultra-P'iltration ausgeführt sein kann, wird an ihrem Eingang 8 mit dem ersten Konzentrat gespeist.
Eine dritte Ableitung 9 führt das in der zweiten Trennstufe zurückgehaltene zweite Konzentrat ab, welches wiederum ein Wertstoffkonzentrat sein kann, welches über eine Leitung 10 zur Nachbehandlung oder direkten Wiederverwendung abgeführt wird. Eine Rückführleitung 11 führt von der dritten Ableitung zu dem Eingang 8 zurück, um die zweite Trennstufe in einem kontinuierlichen Kreislaufprozeß zu betreiben und so eine höhere Konzentration des zweiten Konzentrats zu erzielen.
Für die rückstandslose Entsorgung des Textilabwassers ist schließlich die dritte Ableitung 9 für das zweite Konzentrat zu einem Eingang 12 eines Dünnschichtverdampfers als dritter Trennstufe 3 geführt. Der Dünnschichtverdampfer weist eine Ausgansleitung 13 für den in Form von Schlamm oder Feststoff von dem zweiten Konzentrat abgetrennten Abfall oder Schadstoff auf. Mit einer Leitung 14 wird das bei dem Verdampfungsprozeß entstehende Kondensat bzw. die Brüden von der Trennstufe 3 abgeleitet. Die Trennstufe 3 weist schließlich eine Ruckführleitung 15 auf, die zur Eindampfung oder Eindickung in der Trennstufe 3 durch einen kontinuierlichen Kreislaufprozeß dient.
Leerseite

Claims

#atentans#rüche: 1. Anlage zur Aufbereitung von heißen TextilabwAssern durch Abtrennen von Stoffen mit mindestens einer nach dem Prinzip der Filtration arbeitenden Trennstv.£e dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Umkehrosmose-Trennstufe (1) mit Membranen auf der Basis von Polyvinylalkohol oder dessen Derivaten, die chemisch vernetzt wurden, mit einer Zuleitung (4) für das Textilabwasser, mit einer ersten Ableitung (5) für ein erstes Konzentrat und mit einer zweiten Ableitung (7) für heißes Wasser als Permeat versehen ist, daß die erste Ableitung (5) in einen Eingang (8) einer zweiten Trennstufe (2) mündet, die eine dritte Ableitung (9) für ein zweites Konzentrat und eine vierte Ableitung für heißes Wasser aufweist, die zu der-Zuleitung (4) oder der zweiten Ableitung (7) der ersten Umkehrosmose-Trennstufe zurückgeführt ist, und daß die dritte Ableitung (9) zu einem Eingang (12) eines Verbsmpfera als dritte Trennstufe (3) geführt ist.
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Trennstufe (2) ebenfalls mit Membranen auf-der Basis von Polyvinylalkohol oder dessen Derivaten, die chemisch vernetzt wurden, ausgerustet ist.
3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Ableitung (9) für das zweite Konzentrat zu dem Eingang (8) der zweiten Trennstufe zusückgeführt ist.
4. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdampfer (Trennstufe 3) mit Rückführmitteln (Rückführleitung 15) zum Betrieb in einem Kreislaufprozeß ausgestattet ist.