DE4103162A1

DE4103162A1 - Verfahren zum abtrennen von in geringsten konzentrationen in abwasser enthaltenen extrahierbaren leichtfluessigkeiten

Info

Publication number: DE4103162A1
Application number: DE4103162A
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: IFG INGENIEUR und FORSCHUNGSGE
Current assignee: IFG INGENIEUR und FORSCHUNGSGE
Priority date: 1991-02-02
Filing date: 1991-02-02
Publication date: 1992-08-06

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Abtrennen von extrahier baren Leichtflüssigkeiten, wie Fetten, Ölen, Mineralölen, Harzen, Tensiden u. dergleichen, aus Abwasser, das diese Leichtflüssigkeiten in geringsten Konzentrationen enthält.

Abwässer, die in einem Schwerkraftabscheider vorgereinigt worden sind, ent halten noch eine Restverschmutzung an nicht direkt abscheidbaren Leicht flüssigkeiten in einer Verteilungsform, die auch eine Aggregation durch Koaleszenzkräfte nicht zuläßt. Es wurde bereits vorgeschlagen, Abwässer die mit Lösemittel belastet sind, z. B. Kontaktwässer aus der Chemisch-Reinigung durch Sorption der Lösemittel an spezielle Sorptionsmittel z. B. modifizierte Paraffinöle zu reinigen. Das Paraffinöl wird hierzu mit dem Abwasser in innigen Kontakt gebracht und hierfür in eine Verteilungsform mit großer innerer Oberfläche überführt. Die Trennung des Lösemittels vom Sorptions mittel erfolgt anschließend durch Destillation.

Bei den erwähnten Abwässern geht es hingegen um die Abtrennung von Leicht flüssigkeitsresten in geringster Konzentration. Erfindungsgemäß wird hier zu vorgeschlagen die Abwässer mit in Wasser schwerlöslichen Lösemitteln in innigen Kontakt zu bringen, deren spezifische Dichte deutlich größer als die von Wasser ist, die Leichtflüssigkeit hierdurch mit dem Lösemittel zu extra hieren, und anschließend das Abwasser einer Nachreinigung zu unterwerfen, in der die auf Grund ihrer vorhandenen Löslichkeit im Abwasser in Lösung ge gangenen Lösemittelanteile durch Sorption abgetrennt werden. Das neue Ver fahren stellt also die Umkehrung des bekannten Sorptionsverfahrens von Löse mitteln dar, wobei auf die noch vorhandene geringe Löslichkeit des Lösemittels im Wasser durch die Nachschaltung einer zweiten Reinigungsstufe Rücksicht ge nommen wird. Das Sorptionsmittel kann in einer Destillationsstufe oder durch eine sog. Austauschdestillation regeneriert werden; das wiedergewonnene Löse mittel kann in die erste Extraktionsstufe zurückgeführt werden. Als Löse mittel für die Extraktion der Leichtflüssigkeit eignen sich z. B. schwerflüch tige mit Wasser nicht vermischbare Chlorkohlenwasserstoffe wie z. B. Perchlorethylen oder dergleichen. Der innige Kontakt mit dem zu reinigenden Abwasser wird vorzugsweise durch Fluten eines offenporigen Polyurethan- Schaums oder Füllkörperfestbetts bewirkt, durch das das Abwasser aufwärts fließen muß.

Das Lösemittel kann aber auch bereits in den Zulauf zur 1. Extraktionsstufe zugemischt werden. Zur innigen Vermischung eignen sich z. B. statische Rohr mischer oder sonstige Mischelemente (Verdüsen). In der Extraktionsstufe findet dann die Trennung des beladenen Extraktionsmittels 1 (Lösemittel) von dem Wasser statt, z. B. in einem Koaleszenzgitter, Füllkörperbett o. ä., unter dem sich das koaleszierte Lösemittel sammelt. Der Abzug zur Regenerierung kann diskontinuierlich in Teilvolumen erfolgen, und das regenerierte Lösemittel kann in einer Vorlage gespeichert werden, aus der es in den Zulauf dosiert wird. Die zweite Reinigungsstufe (Sorptionsstufe) zum Abtrennen der nicht direkt abscheidbaren, in Lösung gegangenen Lösemittelreste kann ebenfalls ein offen poriges Koaleszenzgitter, Füllkörper o. ä. enthalten, das aber wegen des spezifisch leichteren Sorptionsmittels II von oben nach unten durchströmt wird. Das Sorptionsmittel II z. B. Paraffinöl, Mineralöl, sonstige lipophile Stoffe kann das Gitter belegen oder fluten. Ein Forttragen von Sorptionsmittel ist nicht zu befürchten, da nur der obere Abschnitt des Koaleszenzgitters belegt oder geflutet ist und der Abzug des geklärten Wassers unten erfolgt. Anstelle eines mit Sorptionsmittel belegten oder gefluteten Gitters bzw. Festbetts kann auch Aktivkohle, Adsorberharz oder Paraffinöl in Form von Granulat oder Schnitzel verwendet werden. Das bei der Regenerierung des Sorptionsmittels II wiedergewon nene Lösemittel kann in die erste Reinigungsstufe als Extraktionsmittel zu rückgeführt werden.

In der Zeichnung ist eine Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Ver fahrens schematisch dargestellt.

Das mit Leichtflüssigkeitsresten geringster Konzentration beladene Wasser passiert zunächst zwei in einer absteigenden Mischstrecke 1 angeordnete sta tische Rohrmischer 2. Dort wird das oberhalb der Rohrmischer durch Eindüsen zugegebene Lösemittel 3 innig mit dem Abwasser vermischt und dabei disper giert. Die Mischung kann aber auch im freien Zulauf erfolgen durch statische Vorgänge. Auf der bis zur 1. Extraktionsstufe 4 reichenden Beruhigungsstrecke der ein Koaleszenzgitter 6 nachgeschaltet ist, findet die Extraktion der Leichtflüssigkeiten durch Lösemittel statt, so daß das die 1. Stufe bei 5 ver lassende Abwasser frei von diesen Leichtflüssigkeiten ist. Die mit den Ab wasserinhaltstoffen beladenen Lösemittel koaleszieren an dem Gittereinbau 6 und sammeln sich im unteren Abschnitt der Stufe als Lösemittelschicht (EX), die von dem Abwasser ebenfalls noch durchströmt werden muß. Ein Teil des be ladenen Lösemittels kann intermittierend abgezogen und in einer Destillations stufe 7 von den schwerflüchtigen Leichtflüssigkeiten befreit werden. In einem Kondensatkühler 8 wird das Lösemittel (Extraktionsmittel I) aufgefangen und in die Vorlage 14 zurückgeführt, aus der das Extraktionsmittel I wieder nachgespeist wird. Die abdestillierte schwerflüchtige Leichtflüssigkeit kann in die 2. Behand lungstufe geleitet werden. Die zweite Reinigungstufe 9 dient dazu, die evtl. in der ersten Stufe in Lösung gegangenen geringen Lösemittelmengen durch Sorption zu eliminieren. Hierzu wird eine schwimmende Sorptionsmittelschicht 10 zur Verfügung gestellt, die von dem Abwasser abwärts durchströmt wird. Der untere Abschnitt der Schicht flutet einen Koaleszenzeinbau 11, in dem das Sorptionsmittel mit großer innerer Oberfläche vorliegt. Die möglicher weise mitgerissenen Sorptionsmittelpartikel werden im unteren Abschnitt des Koaleszenzgitters 11 wieder koalesziert und in die Schwimmschicht zurückge führt. Das so nachgereinigte Abwasser verläßt die zweite Stufe unten in den Überlauf 15. Das mit Lösemittel beladene Sorptionsmittel wird intermittierend abgezogen und in einer Destillationsstufe 12 regeneriert. Das im Kondensator 13 anfallende Lösemittel kann in den Lösemittel-Speicherbehälter 14 zurückge führt werden, während das schwerflüchtige Sorptionsmittel in die 2. Behandlungs stufe zurückläuft.

Beide Stufen können gemeinsam über ein Aktivkohlefilter 16 belüftet werden, das auf die Lebensdauer der Anlage ausgelegt ist.

Der Füllstand der Lösemittelphase (EX) in der ersten Behandlungsstufe kann mit einem automatischen Überlauf (17) eingestellt werden, der entsprechend den vorzusehenden Füllstandshöhen (Wasser bzw. Lösemittel) und dem jeweiligen spezifischen Gewicht ausgeführt ist.

Claims

1. Verfahren zum Abtrennen von in Abwasser in geringsten Konzentrationen ent haltenen Leichtflüssigkeiten, wie Fetten, Ölen, Mineralölen, Harzen, Ten sinden und dergleichen, insbesondere zur Nachreinigung von in Schwerkraft abscheidern vorbehandelten Abwässern dadurch gekennzeichnet, daß die Ab wässer mit in Abwässern schwer löslichen Lösemitteln in innigen Kontakt ge bracht werden, deren Dichte deutlich größer als die von Wasser ist, die Leichtflüssigkeiten hierdurch in dem Lösemittel extrahiert werden, und daß das Abwasser anschließend einer zweiten Nachreinigungsstufe zugeführt wird, in der es von den aufgrund ihrer noch vorhandenen geringen Wasserlöslichkeit im Abwasser in Lösung gegangenen Lösemittelanteilen, die auch noch geringe extrahierbare Leichtflüssigkeitsanteile enthalten können, durch Sorption befreit wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösemittel in einem offenporigen Raumgitter oder Füllkörperfestbett zur Verfügung gestellt wird, das von dem Gemisch Abwasser/Leichtflüssigkeit durchströmt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösemittel phase mit den darin enthaltenen, aus dem Abwasser extrahierten Leichtstoffen aus der ersten Behandlungsstufe entnommen wird, die Leichtstoffe abgetrennt werden und das so regenerierte Lösemittel wieder in die Behandlungsstufe zurückge führt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtrennung der Leichtstoffe destillativ erfolgt.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Regenerierung kontinuierlich erfolgt.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Regenerierung eines Teilvolumens diskontinuierlich erfolgt und das Regenerat in einer Vor lage gesammelt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das regene rierte Lösemittel dem Zulauf der Lösemittelstufe (1. Reinigungsstufe) zuge führt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das zugeführte regenerierte Lösemittel schon im Zulauf der 1. Reinigungsstufe mit dem Abwasser in innigen Kontakt gebracht wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Vermischung durch statische Rohrmischer, Verdüsen oder Rühren erfolgt.

10. Verfahren nach Anspruch 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß das spezifisch schwerere Lösemittel den unteren Teil der von unten nach oben durchströmten 1. Reinigungsstufe flutet.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das spezifisch schwerere Lösemittel den unteren Abschnitt eines den oberen Teil der Reini gungsstufe ausfüllenden offenporigen Gitters flutet.

12. Verfahren nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Reinigungsstufe ein offenporiges Koaleszenzgitter enthält, das mit dem Sorptions mittel belegt oder zumindest teilweise geflutet ist und von dem Abwasser durch strömt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das spezifisch leichtere Sorptionsmittel nur den oberen Abschnitt der zweiten Reinigungs stufe flutet und von dem Abwasser von oben nach unten durchströmt wird.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß am Zulauf zur 2. Reinigungsstufe eine Wasserverteilung vorgesehen ist.

15. Verfahren nach Anspruch 12, 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Reinwasser aus der Sorptionsstufe unten abgezogen wird.

16. Verfahren nach Anspruch 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß als Sorp tionsmittel Paraffinöl oder Aktivkohle/Adsorberharze in Form von Granulat oder Schnitzel verwendet wird.

17. Verfahren nach Anspruch 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die sorptiv gebundenen Lösemittelreste von dem Sorptionsmittel durch Destillation ge trennt werden.

18. Verfahren nach Anspruch 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das regene rierte Sorptionsmittel in die zweite Reinigungsstufe und das abgetrennte Löse mittel in die erste Reinigungsstufe zurückgeführt wird.

19. Verfahren nach Anspruch 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß jede Reinigungsstufe mehrfach wiederholt wird.

20. Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllstandshöhe des Lösemittels in der ersten Behand lungsstufe mittels eines automatischen Überlaufs konstant gehalten wird.