DE4103163A1 - Verfahren zum reinigen von mit halogenierten kohlenwasserstoffen in geringsten mengen verschmutzten abwaessern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen von mit halogenierten Kohlenwasserstoffen, wie z. B. Lösemitteln aus der Chemisch-Reinigung, verschmutzten Abwässern.

Es wurde bereits vorgeschlagen, diese Abwässer durch Sorption der Halogen- Kohlenwasserstoffe an einem lipophilen Sorptionsmittel, insbesonders mo­ difiziertem Paraffinöl, das in Form einer Dispersion mit dem Abwasser ver­ mischt wird. Die Dispersion wird bei den vorbekannten Verfahren durch Rühren in einem separaten Gefäß gebildet und mit dem Abwasser anschließend vermischt. Die Dispersion in dem gewünschten Verteilungsgrad wird jedoch nur bei ausreichend hohem Energieeintrag erzielt. Trotzdem ist der Dis­ persionsgrad nicht genau definiert und der Sorptionserfolg entsprechend unsicher.

Eine andere Möglichkeit, die Dispersion für die Sorption der Lösemittel herzustellen, besteht darin, das Sorptionsmittel durch ein hydrodynamisches Gitter mit großer Oberfläche zu schicken. Die Mikroturbulenzen und die dort wirkenden Schwerkräfte sorgen dafür, daß das Sorptionsmittel in die ge­ wünschte Partikelgröße zerteilt wird.

Auch dieses Verfahren hat Nachteile. So können sich in dem Filterbett Ablagerungen bilden, so daß die Dispergierung nur unvollständig erfolgt. Aus dieser Wertung der bekannten Verfahren leitet sich die Aufgabe ab, die Dispersion in der gewünschten Verteilungsform ohne erheblichen apparativen Aufwand zur Verfügung zu stellen. Dies gelingt erfindungsgemäß dadurch, daß das spezifisch leichtere Sorptionsmittel dem im Freispiegel zufließenden Abwasser dosiert zugegeben und anschließend in statischen Rohrmischern durch Dispergierung mit dem Abwasser vermischt wird, bevor es in die Trenn­ stufe strömt. Vorzugsweise wird das Sorptionsmittel ständig im Kreislauf geführt, indem in der im Freispiegel betriebenen Trennstufe das spezifisch leichtere aufgerahmte Sorptionsmittel aufgrund der durch die Durchströmung bewirkten dynamischen Überhöhung gegenüber dem Spiegel im Zulauf zu den Rohrmischern selbsttätig in diesen Zulauf läuft und zu den Rohrmischern mitgenommen wird. Es ist aber auch möglich, das Sorptionsmittel in einem Vorlagebehälter laufen zu lassen und es von dort mittels einer Pumpe dosiert in den Zulauf zu den Rohrmischer zu för­ dern. Rohrmischer sind bekannt dafür, daß sie auf Grund der hohen Scher­ kräfte eine Dispersion mit definiertem Dispersionsgrad erzeugen können, die jedoch in der nachfolgenden Koaleszenzstufe wieder vollständig abgetrennt werden kann. Die Rohrmischer werden vorzugsweise von oben nach unten durch­ strömt. Dadurch, daß das Sorptionsmittel spezifisch leichter ist, ist die Aufenthaltszeit und der Dispersitätsgrad entprechend hoch, so daß die Sorp­ tion bereits größtenteils in den Rohrmischern stattfindet.

Apparativ kann die an den Vorlagebehälter angeschlossene Dosierpumpe für das Sorptionsmittel mit der Abwasserförderpumpe gekoppelt werden. Dadurch wird das Sorptionsmittel immer zulaufproportional dosiert zugegeben. Die mit einem Koaleszenzeinsatz arbeitende Trennstufe für das beladene Sorptionsmittel enthält vorzugsweise zwei gegenläufig durchströmte Abschnitte, und zwar einen ersten aufwärts und einen zweiten abwärts durchlaufenden Ab­ schnitt. Am Übergang vom ersten zum zweiten Abschnitt, der demnach den Freispiegel bildet kann das koaleszierende Sorptionsmittel aufrahmen. Auf Grund der spezi­ fischen Überhöhung bildet sich hier eine ausreichend dicke Sorptionsmittelschicht, die erfindungsgemäß von dem Abwasserstrom auf dem Weg in den zweiten Koaleszenzab­ schnitt durchströmt werden muß. Hier findet eine weitere Koaleszenz der Sorptions­ mitteldispersion statt. Gibt man den beiden Koaleszenzabschnitten unterschied­ liche Strömungsquerschnitte, dann kann die im zweiten Abschnitt auftretende Differenzgeschwindigkeit zwischen Strömung und Auftrieb entsprechend be­ rücksichtigt werden. Die im Koaleszenzeinbau länger verweilenden Dispersions­ partikel werden auf diese Weise mit Sicherheit zu aufstiegsfähigen Aggre­ gaten koalesziert.

Um eine Nachabtrennstufe für die Dispersion zu sparen und andererseits die Kohlenwasserstoffe möglichst vollständig zu extrahieren, kann es sinnvoll sein, in Ausgestaltung der Erfindung die aus Rohrmischern, Trennstufe und Sorptionsmittelrückführung bestehenden Behandlungseinheit mehrmals zu wiederholen. Das Sorptionsmittel wird dabei vorzugsweise nicht in jeder Behandlungseinheit im Kreis geführt, sondern zu der jeweils vorhergehenden Einheit. Das am wenigsten belastete Extraktionsmittel der letzten Einheit wird demzufolge mit wesentlich stärker belastetem Abwasser der vorherge­ henden Einheit vermischt, was den Lösungsdruck erhöht. Das in der ersten Einheit gesammelte Sorptionsmittel wird einer Regenerierungsstufe zuge­ führt. Um diese rein statisch Rückführung des Sorptionsmittels zu er­ möglichen, arbeitet eine jeweils weiter stromab liegende Einheit mit einer größeren Sorptionsmittelmenge und hat damit eine höhere statische Überhöhung als die vorhergehende.

In der Zeichnung ist schematisch eine zur Durchführung des erfindungsge­ mäßen Verfahrens geeignete Behandlungseinheit dargestellt. An den Frei­ spiegel-Zulauf 1 schließt sich eine Mischstrecke 2 an, die mit mehreren, hier drei, statischen Rohrmischern 3 gefüllt ist. Hier wird das Sorptions­ mittel ausreichend und definiert dispergiert und kann die Abwasserinhalts­ stoffe extrahieren. Das Abwasser mit der Sorptionsmitteldispersion durch­ läuft anschließend einen Trennbehälter 4, der durch eine Überfallwand 5 in zwei entgegengesetzt durchströmte Abschnitte 6, 7 unterteilt ist. Die Koaleszenzeinbauten 8, 9 reichen fast bis an die Oberkante der Überfall­ wand 5. Es wird soviel Sorptionsmittel 10 eingefüllt, daß auch noch der oberste Teil der Koaleszenzeinbauten von der Sorptionsmittelschicht ge­ flutet wird. Auf diese Weise muß das Abwasser zwecks Abtrennung des Sorp­ tionsmittels auch diese Schwimmschicht durchlaufen.

Durch die Überhöhung des Freispiegels aufgrund des leichteren Sorptions­ mittels im Trennbehälter 4 gegenüber Zu- (1) und Ablauf (11) bildet sich dort ein höherliegender Freispiegel 12 aus, von dem das Sorptionsmittel durch die Rücklaufleitung 13 in den Abwasserzulauf zurückfließen kann. Es muß nur jeweils das mit ausgetragene Sorptionsmittel ergänzt werden. Auch ist zu berücksichtigen, daß sich eine bestimmte Menge an Sorptionsmittel in der (nicht dargestellten) Regenerationsstufe befindet. Es ist aber auch denkbar, das Sorptionsmittel in einer Zulaufpause vollständig zu entnehmen und chargenweise zu regenerieren.

Strichpunktiert ist noch eine Spaltmittelzugabe 14 gezeigt, die dann ein­ gesetzt wird, wenn sich in den Rohrmischern teilweise eine Emulsion des Sorptionsmittels gebildet hat.

Claims (14)

1. Verfahren zum Reinigen von mit halogenierten Kohlenwasserstoffen in ge­ ringen Mengen verschmutzten Abwässern durch Extraktion an einem Sorptions­ mittel und anschließendes Abtrennen des Sorptionsmittels in einer ggf. durch Koaleszenz unterstützten Trennstufe, dadurch gekennzeichnet, daß das spezifisch leichtere Sorptionsmittel dem im Freispiegel fließenden Abwasser zugegeben und anschließend in statischen Rohrmischern durch Dispergierung mit dem Abwasser vermischt wird, bevor es in die Trennstufe strömt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das in der Koales­ zenzstufe abgetrennte Sorptionsmittel selbsttätig im Kreislauf geführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, mit einer aufwärts durchströmten, mit einem Koaleszenzeinbau gefüllten Abtrennstufe mit Freispiegel über dem Koales­ zenzeinbau für das aufgerahmte Sorptionsmittel, dadurch gekennzeichnet, daß das Sorptionsmittel aufgrund der Überhöhung durch die geringere Dichte gegenüber dem Spiegel im Zu- und Ablauf selbsttätig vom Freispiegel in den Zulauf ab­ läuft.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Sorptionsmittel in einen Vorlagebehälter laufen gelassen wird, aus dem es mittels einer Pumpe vor dem Rohrmischer zugegeben wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Abwasser mittels einer Dosierpumpe aus einem Vorlagebehälter abgezogen und durch die Rohr­ mischstufe gedrückt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abwasserför­ der- und die Sorptionsmitteldosierpumpe drehzahlmäßig gekoppelt sind.

7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Koales­ zenzstufe aus zwei gegenläufig durchströmten Abschnitten besteht, wobei das Gemisch am Übergang von der ersten zur zweiten Stufe durch die aufgerahmte Sorptionsmittel-Schicht strömt.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Koales­ zenzstufen unterschiedliche Durchströmquerschnitte haben.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchström­ querschnitt der abwärts durchströmten Koaleszenzstufe größer ist als der der aufwärtsdurchströmten.

10. Verfahren nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Koales­ zenz durch Zugabe von Emulisionsspaltmitteln unterstützt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere aus Rohrmischern, Trennstufe und Sorptionsmittelrückführung bestehende Behand­ lungseinheiten hintereinander geschaltet sind.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Sorptions­ mittel im Gegenstrom zum Abwasser von Stufe zu Stufe rückgeführt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Stufen in Durchflußrichtung des Abwasser eine ansteigende Sorptionsmittel­ menge enthalten.

14. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das in einer Vorlage gesammelten Sorptionmittel destillativ regeneriert und dann dem Zu­ lauf zudosiert wird.