DE4222124A1 - Geraet zum abscheiden von verunreinigungen aus wasser - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Gerät zum Abscheiden von Verunreinigungen aus Wasser, wobei die Dichte der Ver­ unreinigungen geringer ist als die Dichte des Wassers.

Öl/Wasser-Abscheider, die nach dem Prinzip des Abset­ zens des Gemisches arbeiten, so daß das Öl von einem höherem Niveau als dem des Wassers absaugbar ist, sind bekannt, doch ist deren Wirksamkeit begrenzt, da sie die im Gemisch ebenfalls vorhandene Öl/Wasser-Emulsion nicht wirksam abscheiden können.

Bedeutend schwieriger gestaltet sich das Abscheiden bei stabilen Emulsionen, wie Emulsionen mit einem Anteil von Schmierölen oder Schneidölen, beispielsweise Poly­ glykolen. Eine gewisse Separierung dieser Emulsionen kann mit molekularen Trennfiltern erreicht werden, doch besteht bei den bekannten Einrichtungen die Gefahr des schnellen Versetzens, so daß häufige Wartung vonnöten ist. Probleme gibt es auch, wenn die Verunreinigungen eine gewisse Wasserlöslichkeit aufweisen.

Immer größere Bedeutung kommt heute der Möglichkeit zu, im Wasser vorhandene Verunreinigungen abzuscheiden, ehe das Wasser in das Abwassersystem gelangt, um hierdurch den Grad der Verschmutzung zu reduzieren. Wenn es dar­ über hinaus möglich wird, eine wirksame Abscheidung mit einfachen Mitteln vor Ort zu erreichen, kann auch der Entsorgungsaufwand des anfallenden sogenannten Sonder­ mülls erheblich reduziert werden. Die Schaffung solcher Mittel ist Aufgabe der Erfindung.

Ausgehend von einem Gerät zum Abscheiden von Verunrei­ nigungen aus Wasser mit einer gegenüber Wasser geringe­ ren Dichte, ist diese Aufgabe gelöst durch die Anord­ nung einer Absetzkammer mit einer ersten Trennstufe, einer Öffnung für den Zulauf des zu separierenden Was­ sers in die erste Trennstufe und danach in die Absetz­ kammer, einer Austrittsöffnung für die Verunreinigung aus dem oberen Bereich der Absetzkammer, einer Pumpe, einem Pumpeneinlaß in dem unteren Bereich der Absetz­ kammer, einem mit dem Pumpenauslaß verbundenen moleku­ laren Trennfilter zur Trennung von Wasser aus Verunrei­ nigungen, einer dem molekularen Trennfilter zugeordne­ ten Austrittsöffnung für das Wasser und einer zur er­ sten Trennstufe führenden Austrittsöffnung des Trenn­ filters für die Verunreinigungen.

Im Betrieb eines solchen Gerätes wird die zu separie­ rende Flüssigkeit dem Gerät zugeführt und durchfließt die erste Trennstufe. In ihr wird eine teilweise Vor­ trennung der Wasser/Schmutzstoff-Emulsion vorgenommen, wodurch sich frei schwebende Tröpfchen der Verunreini­ gung bilden, die auf der Oberfläche der in die Absetz­ kammer geleiteten Flüssigkeit schwimmen. Ferner steigen freie Verunreinigungen in der Absetzkammer an die Ober­ fläche der darin enthaltenen Flüssigkeit. Die sich hier an der Oberfläche ansammelnden Verunreinigungen fließen dann aus der Absetzkammer durch eine Austrittsöffnung für diese Schmutzstoffe. Nach dem Einschalten der Pumpe wird Flüssigkeit an dem unteren Teil der Absetzkammer, also dem Teil mit der geringsten Konzentration an Ver­ unreinigungen, entnommen und dem molekularen Trennfil­ ter zugeführt. In diesem Filter wird das Wasser von den Verunreinigungen getrennt, unabhängig davon, ob die Verunreinigungen als Lösung oder als Emulsion vorliegen und das abgetrennte Wasser kann aus dem Gerät abgelei­ tet werden. Die verbleibenden Schmutzstoffe werden nochmals durch die erste Trennstufe geleitet und in die Absetzkammer rückgeführt. Dies führt allmählich zu ei­ ner höheren Konzentration an Schmutzstoffen in der Absetzkammer, wodurch Verunreinigungen in Form von Emulsionen und/oder Lösungen in höherer Rate als bisher freigesetzt werden. Diese Verunreinigungen steigen an die Oberfläche der Flüssigkeit in der Absetzkammer und können von dort durch die Austrittsöffnung für Schmutz­ stoffe aus dem Gerät abfließen.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß die Absetzwirkung in Verbindung mit der Positionie­ rung des Pumpenzulaufs gewährleistet, daß dem Trennfil­ ter jeweils nur die am wenigsten verunreinigte Flüssig­ keit zugeführt wird. Der Trennfilter wird hierdurch ge­ gen schnelles Versetzen geschützt und muß weniger ge­ wartet werden als dies bisher möglich war.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die Pumpe über einen durch einen Schwimmer betätigbaren Schalter gesteuert und der Schwimmer von einer Flüssigkeit ge­ tragen, deren Zulauf aus der Absetzkammer erfolgt und im wesentlichen auf gleichem Niveau liegt wie der Pum­ peneinlaß, wobei der schwimmerbetätigte Schalter die Pumpe bei einem ersten Pegelstand einschaltet und bei einem zweiten, niedrigeren Pegelstand abschaltet.

Die Pumpe schaltet also ab, sobald die Verschmutzungs­ konzentration im unteren Bereich der Absetzkammer zu hoch wird. Die Steuerung kann auch manuell über geeig­ nete Sensoren erfolgen; vorzuziehen ist aber die auto­ matische Steuerung.

Die automatische Steuerung kann auch in Abhängigkeit von periodischen Stichprobenanalysen erfolgen, doch wird die Steuerung durch einen auf den Flüssigkeitspe­ gel in der Absetzkammer ansprechenden Schalter bevorzugt, wobei der Schwimmer von der Flüssigkeit ge­ tragen ist, deren Zulauf im wesentlichen auf gleichem Niveau in der Absetzkammer wie der Pumpeneinlaß liegt und die Pumpe bei einem ersten Pegelstand einschaltet und bei einem zweiten, niedrigeren Pegelstand abschal­ tet.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist das Gerät mit einer Warnvorrichtung versehen, die über den schwimmerbetätigten Schalter angesteuert wird, sobald der Schwimmer einen dritten Pegel einnimmt, der ober­ halb des ersten Pegels liegt.

Dieser Pegelstand zeigt entweder eine Fehlfunktion der Pumpe oder des Trennfilters an. Die Anzeige kann durch ein akustisches oder ein optisches Signal oder durch eine Kombination von beiden erfolgen, so daß die erfor­ derlichen Abhilfemaßnahmen getroffen werden können.

Der molekulare Trennfilter kann auf unterschiedliche Weise ausgestaltet sein, bevorzugt wird jedoch ein Querstrom-Membranfilter. Derartige Filter werden in der Ultrafiltration und Mikrofiltration vielfach verwendet. Bekannt sind beispielsweise Hohlfasermembranen, Kapil­ larmembranen, dünne Bleche oder spiralförmige Wicklun­ gen. Derartige Membranen sind dünne polymere Folien mit meist asymmetrischer Porenstruktur. Wasser kann die Po­ ren durchströmen, während Vereunreinigungen mit grö­ ßerem Molekulargewicht zurückgehalten werden und inner­ halb der Membran fließen.

Das aus der Membran permeierende Wasser ist für be­ stimmte Zwecke rein genug, um direkt in das Abwassersy­ stem geleitet zu werden. Ist eine weitere Behandlung notwendig, dann wird das aus dem Trennfilter austreten­ de Wasser einem Absorberbed zugeführt, den das Wasser vor dem Austritt aus dem Gerät durchströmt. Für das Ab­ sorberbed ist das dem gewünschten Zweck entsprechende Material zu wählen. Vorzugsweise wird Aktivkohle genom­ men, doch eignen sich auch Aktiv-Aluminiumoxyd, Zeolit oder hydrophobischer Polyurethan-Schaum. Die im Abwas­ ser aus dem Gerät verbleibenden Verunreinigungen betra­ gen weniger als 5 mg/l, was wesentlich unter dem bisher erreichbaren Wert liegt.

Nach einer erfindungsgemäßen Ausführungsform umfaßt die erste Trennstufe einen Koaleszenzfilter, der im zu se­ parierenden Medium enthaltene Luft oder Gas abtrennt und einen Teil der Verunreinigungen aus der Emulsion koalesziert.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung umfaßt die erste Trennstufe eine Gastrennstufe sowie eine Trenn­ kammer mit einer Öffnung nur im oberen Teil, die in die Absetzkammer führt, sowie eine undurchlässige Flüssig­ keitszuleitung, die von innen aus der Gastrennstufe in den unteren Teil der Trennkammer führt, wobei die Aus­ trittsöffnung in der Absetzkammer für die Verunreini­ gung oberhalb des Auslasses aus der Trennkammer und un­ terhalb der Gastrennstufe liegt.

Die Erfindung ist nachstehend an Hand von in den Zeich­ nungen mehr oder minder schematisch dargestellten Aus­ führungsbeispielen näher erläutert.

Im einzelnen zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer ersten Ausführungsform des Gerätes nach der Er­ findung und

Fig. 2 bis 5 jeweils unterschiedliche Ausführungsformen eines Teils des erfindungsgemäßen Geräts nach Fig. 1.

Das Gerät in Fig. 1 besteht aus einem vorzugsweise nahtlos geformten rotationssymmetrischen Behälter 1 aus geeignetem Kunststoff. Der Behälter ist durch eine ein­ gesetzte zylindrische Trennwand 2 in eine jeweils auf die Trennwand bezogen innere Kammer 3 und äußere Kammer 4 unterteilt. Letztere bildet eine Absetzkammer. Die Kammer 3 steht mit der Kammer 4 über einen Schlitz 5 in der Trennwand 2 und eine Bohrung 6 im Boden der Trenn­ wand in Verbindung. An der Oberseite des Behälters ist ein Einlaßverteiler 7 mit Eintrittsöffnungen 8 zum Ein­ leiten der zu separierenden Emulsion vorgesehen.

Eine Austrittsöffnung 9 im Einlaßverteiler öffnet sich ins Innere eines aufrecht in der ersten Kammer angeord­ neten, senkrecht sich erstreckenden Koaleszenzfilters 10. Eine obere Verschlußkappe 11 des Koaleszenzfilters ist lösbar am Einlaßverteiler 7 zur Sicherung des Fil­ ters in der Kammer 3 befestigt. Der Koaleszenzfilter ist so angeordnet, daß ein Teil des Filters, vorzugs­ weise etwa ein Drittel seiner Länge, oberhalb des Pe­ gels für den Austritt der Schmutzstoffe beim Betrieb des Geräts liegt.

Als Koaleszenzfilter kann eine herkömmliche Ausführung dienen, beispielsweise gemäß GB-B-21 28 497 oder GB-A- 21 98 739. Der Filter enthält eine obere Verschlußkappe 11 und eine untere Verschlußkappe 12, zwischen denen sich ein innerer und äußerer perforierter Metallzylin­ der erstreckt und zwischen die ein Filtermedium in Zy­ linderform eingelassen ist. Das hier nach Möglichkeit zu verwendende spezielle Filtermaterial ist eine unge­ webte Polypropylen-Faser in einer der gewünschten Fil­ terwirkung entsprechenden Verdichtung. Verwendbar sind aber auch andere Filterstoffe, beispielsweise kiesel­ saure (borosilicate) Glas-Mikrofaser. Der äußere Me­ tallzylinder kann auf seiner Mantelaußenfläche eine den Wiedereintritt verhindernde Dichtschicht tragen, bei­ spielsweise eine Hülle aus polyvinylchlorid-beschichte­ tem Schaumstoff oder einem ungewebten Polyestermate­ rial.

Ein Austrittsrohr 13 für die separierten Verunreinigun­ gen ist innerhalb der Absetzkammer 4 nach unten weisend angeordnet und durchsetzt eine über eine Schottdurch­ führung 14 gehaltene Gleitdichtung. Die Schottdurchfüh­ rung 14 befindet sich in einem eingezogenen Bereich 15 der Behälterwand. Das Austrittsrohr 13 mündet in einen im eingezogenen Bereich 15 installierten Sammelbehälter 16 für die Verunreinigung, vorzugweise aus durchschei­ nendem Kunststoff. An das obere Ende des Austrittsroh­ res schließt ein Trichter 17 an, dessen offene Obersei­ te einen diametralen Versteifungssteg aufweist. Von diesem Steg führt im Zentrum eine Stützstange 18 über eine an der Gehäuseoberseite angeordnete Stopfbuchse 19 nach oben. Ein T-Stück 20 ist am oberen Ende der Stütz­ stange 18 befestigt und durch eine abnehmbare Ver­ schlußkappe 21 geschützt. Die Trichterhöhe kann durch Abnehmen der Verschlußkappe 21, Lösen der Stopfbuchse 25 und durch Ergreifen des T-Stückes und manuelle Bewe­ gung der Stange 18 eingestellt werden. Danach wird die Stopfbuchse 19 wieder angezogen.

Außerhalb des Behälters ist eine Pumpe 22 angeordnet, deren Öffnung 24 in der Ansaugleitung 23 im unteren Be­ reich der Absetzkammer 4 mündet. Die Pumpen-Austritts­ leitung ist mit einem Querstrom-Membranfilter 25 ver­ bunden, der lösbar an der Oberseite des Behälters ange­ bracht ist. Durchgehendes Medium (Permeat) strömt über die Leitung 26 aus dem Membranfilter, während das Kon­ zentrat über eine Leitung 27 durch eine zuätzliche Ein­ trittsöffnung im Einlaßverteiler 7 zurückfließt.

Als Querstrom-Membranfilter kommen unterschiedliche zweckdienliche Ausbildungen in Frage und sollen dem Mo­ lekulargewicht des zu trennenden Filtrats je nach Ver­ wendungszweck entsprechen. Die Membran kann aus Poly­ amid mit asymmetrischer Porenstruktur bestehen und eine dünne poröse Haut (als wirksame Oberflächenschicht) aufweisen, welche durch eine grob poröse Stützschicht unterlagert ist. Die Membran kann auf einem geeigneten porösen Substrat aufliegen oder auch nicht. Derartige Ultra-Filtermembranen weisen geringen Widerstand gegen Permeation von Flüssigkeiten auf und können folglich mit geringem Druck arbeiten. Das verunreinigte Wasser durchdringt die feinporige Seite der Membran und die Wassermoleküle dringen durch die feinen Poren in dieser Haut. Öl und andere Verunreinigungen sowie suspendierte Feststoffe sind größer als die Porenweite und die Ver­ unreinigung wird somit beim Druchfluß durch den Filter konzentriert. Die Reinheit des durchfließenden Wasser hängt direkt mit dem Molekulargewicht der vom Filter zurückgehaltenen Verunreinigungen zusammen. Membranen mit niedriger Trenngrenze ergeben reineres Durchflußme­ dium. Trenngrenzen von 3000 bis 20 000 sind gängig.

Die Pumpe wird über einen, insgesamt mit 28 bezeichne­ ten, Schwimmer-Schalter gesteuert. Der Schalter weist hierzu einen Schwimmer 29 auf, dessen Dichte zwischen der von Wasser und der separierten Verunreinigung liegt und der über einen vertikalen Stab 30 geführt ist, der von der Oberseite einer weiteren innerhalb der Absetz­ kammer ausgebildeten Kammer 31 nach unten führt. Eine Leitung 32 erstreckt sich vom unteren Ende der Kammer 31 in die Absetzkammer und mündet dort etwa in gleicher Höhe wie die Pumpen-Ansaugleitung 23. In die Kammer 31 gelangt also im wesentlichen Flüssigkeit mit dem glei­ chen Verunreinigungsgrad wie die der Pumpe zugeführte Flüssigkeit. Befindet sich der Schwimmer in Position 29a (vom Wasser gehalten, aber unterhalb des Pegels der Verunreinigungen) schaltet sich die Pumpe ein. Sinkt der Schwimmer in die Position 29b ab, schaltet sich auch die Pumpe ab. Hebt sich der Schwimmer auf die Po­ sition 29c, zeigt dies einen überhöhten Füllstand im Behälter an, was entweder auf eine Fehlfunktion der Pumpe oder des molekularen Trennfilters zurückzuführen ist. In dieser Stellung kann der Schwimmer ein Umschal­ ten auf einen geeigneten (nicht dargestellten) Strom­ kreis bewirken, um ein optisches oder akustisches Warn­ signal oder beides zugleich auszulösen.

Der Behälter weist einen zweiten eingezogenen Bereich 36 mit einem Aktivkohlefilter 37 auf. Der Aktivkohle­ filter umfaßt ein Gehäuse 38 mit einem zwischen zwei perforierten Platten 39, 40 angeordneten Aktivkohlepack und ist im wesentlichen senkrecht angeordnet. Die Was­ seraustrittsleitung vom molekularen Trennfilter führt oberhalb des Aktivkohlepacks in das Gehäuse 38. Eine Austrittsleitung 41 erstreckt sich aufrechtstehend vom Boden des Absorberbetts aus Aktivkohle zu einem Frisch­ wasserauslaß 42, der oberhalb des oberen Teils des Bet­ tes, aber unterhalb des Wassereintritts vom Trennfilter liegt. Durch diese Anordnung ist ein konstanter Wasser­ pegel über dem Absorberbett sichergestellt, so daß bei noch vorhandenen Verunreinigungen des aus dem Quer­ stromfilter austretenden Wassers diese innerhalb des Gehäuses mit dem Absorberbett schweben, das Absorber­ bett aber nicht verschmutzen können. Das Absorberbett kann über eine Druckplatte 39 und eine am äußeren Um­ fang des Auslaßrohres angeordnete Sicherungsscheibe 43 zusammegedrückt gehalten werden.

Die Funktion des Geräts ist leicht verständlich. Das Gerät wird zu Beginn mit sauberem Wasser in Betrieb ge­ nommen bis das Wasser kontinuierlich am Auslaß austritt und sich der Schwimmer in Stellung 29a befindet und die Pumpe eingeschaltet ist. Danach wird die zu separie­ rende Flüssigkeit über den Einlaßverteiler 7 in das Ge­ rät eingeleitet und durch den Koaleszenzfilter 10 ge­ führt. In der Flüssigkeit enthaltene Luft entweicht durch den trockenen, über dem Flüssigkeitspegel liegen­ den oberen Abschnitt des Filters in der Absetzkammer 4. Dieser Abschnitt entzieht gleichzeitig die in der Luft vorhandenen Schwebstoffe und wirkt geräuschdämpfend auf die entweichende Luft. Der Koaleszenzfilter trennt außerdem gröbere Verunreinigungen von der Flüssigkeit, die zusammen mit der Luft durch den Schlitz 5 austre­ ten. Die übrige Flüssigkeit fließt durch das Loch 6 in die Absetzkammer. Innerhalb der Kammer findet bereits eine gewisse Trennung statt, wenn sich die Verunreini­ gung nach und nach aus der Emulsion und/oder Lösung löst. In der Absetzkammer besteht also ein Gefälle zwi­ schen sehr niedriger Verschmutzung am Boden der Kammer und sehr hoher Verschmutzung in ihrem oberen Teil. Flüssigkeit wird vom Boden der Absetzkammer gepumpt und durchströmt den Querstromfilter 25 und von dort wird das permeierende Wasser über die Leitung 26 dem Aktiv­ kohlefilter zugeführt. Das konzentrierte Verunreini­ gungsmedium fließt über die Leitung 27 in den Einlaß­ verteiler und von dort zurück zum Koaleszenzfilter in der Absetzkammer.

Der Zustrom von ankommender Flüssigkeit wird derart ge­ steuert, daß eine geringere Menge Flüssigkeit zufließt als insgesamt austritt und dementsprechend wegen des Rücklaufes der Schmutzstoffe durch die Leitung 27 die Schmutzstoffkonzentration in der Absetzkammer ansteigt. Infolgedessen wird eine größere Menge des Kontaminats aus der Emulsion und/oder der Lösung getrennt und ge­ langt in den oberen Bereich der Absetzkammer. Hierdurch senkt sich zwangsläufig der Flüssigkeitspegel in der Absetzkammer und der Schwimmer bewegt sich entsprechend in die Position 29b, in der die Pumpe 22 abschaltet. Da kontinuierlich Flüssigkeit zufließt, steigt der Flüs­ sigkeitspegel wieder an und der Schwimmer nimmt erneut die Stellung 29a ein, in der sich die Pumpe einschaltet und der Querstromfilter wieder durchströmt wird. Durch die Pumpensteuerung wird gewährleistet, daß der Quer­ stromfilter nie mit Flüssigkeit mit überhöhter Ver­ schmutzung durchströmt wird. Er arbeitet folglich mit hoher Effizienz und ist sehr wartungsarm.

In Fig. 2 ist eine andere Anordnung der ersten Trenn­ stufe dargestellt, wobei gegenüber Fig. 1 einander entsprechende Teile jeweils das gleiche Bezugszeichen mit dem Index a tragen. Bei dieser Ausführungsform mün­ det die Austrittsöffnung 9a des Einlaßverteilers 7a in den Innenraum eines Gas-Austrittsbereiches mit einer gasdurchlässigen Zylinderwandung 50, deren Längsachse sich senkrecht in der ersten Kammer 3a erstreckt.

Die obere Kante der Zylinderwandung 50 ist an dem Ein­ laßverteiler befestigt. Der Gastrennbereich liegt voll­ ständig oberhalb des ständig konstant gehaltenen Ni­ veaus der Verschmutzungen, hier Öl, während des Be­ triebs des Geräts. Eine undurchlässige Flüssigkeits-Zu­ laufleitung 51 erstreckt sich vom unteren Ende der Zy­ linderwandung nach unten in den unteren Bereich der Trennkammer 3a.

Die die Kammer 3a bildende Wandung 2a steht mit der Ab­ setzkammer 4a über Öffnungen 52 im oberen Teil der Wan­ dung 2a und über eine weitere Öffnung 5a in Verbindung, die höher liegt als die Öffnungen 52 und über dem vor­ gegebenen konstanten Niveau des Öls.

Die Zylinderwandung 50 des Gastrennbereichs ist vor­ zugsweise so ausgebildet, daß ein möglichst kleines Druckgefälle beim Gasdurchfluß entsteht und somit ein stetiger Fluß gewährleistet ist, der das Absetzen von Flüssigkeit im Gerät nicht beeinträchtigt und um si­ cherzustellen, daß kein Gas durch die Flüssigkeitszu­ leitung 51 nach unten strömt. Die Zylinderwandung 50 kann beispielsweise ein Stück Gewebe sein, das einen perforierten Metallzylinder umhüllt oder aus einem Kol­ loidfilter anderer Bauform bestehen.

Bei dieser Ausführungsform enthält der Einlaßverteiler 7a ein mit einer Sichtanzeige versehenes Druckentla­ stungsventil 13a, das aus einem durchsichtigen Kunst­ stoffgehäuse 14a besteht, in dem ein von einer Druckfe­ der 16a beaufschlagtes Kugelventil 15a in Schließstel­ lung gehalten ist.

Diese Ausbildung des Geräts funktioniert ähnlich wie die aus Fig. 1. Ein Luft/Öl/Wasser-Gemisch, beispiels­ weise aus dem Kühlsystem eines Kompressors oder einer zentralen Druckluftversorgung, tritt durch den Einlaß­ verteiler 7a ein und gelangt in den Gastrennbereich. In der Flüssigkeit eingeschlossene Luft tritt durch die Wandung in diesem Bereich und die Öffnung 5a aus und gelangt in die Absetzkammer oberhalb des Flüssigkeits­ niveaus darin. Die Luft strömt über eine nicht darge­ stellte Öffnung auf der Oberseite des Behälters 1 ins Freie. Die Zylinderwandung 50 dient ebenfalls zum Tren­ nen von etwaigen Schwebstoffe und wirkt geräuschdämp­ fend auf die entweichende Luft. Das Flüssigkeitsgemisch strömt vom Gastrennbereich nach unten durch die Leitung 51 in die Trennkammer 3a, in der das Öl sich fort­ schreitend vom Wasser trennt. Die Flüssigkeit steigt in der Kammer 3a nach oben und gelangt durch die Öffnungen 52 in die Absetzkammer 4a. Innerhalb der Absetzkammer 4a wird der Trennvorgang der Lösungen fortgesetzt und der Schmutzstoff tritt aus und der Membranfilter und der Aktivkohlefilter arbeiten in der bereits beschrie­ benen Weise. Diese Ausführungsform hat sich gegenüber der nach Fig. 1 besser bewährt, da die erste Stufe der Trennung der Verunreinigung von der Emulsion effektiver ist und zu einer längeren Lebensdauer von Membranfilter und Aktivkohlefilter führt.

In einer Abwandlung des Gerätes nach Fig. 2 mündet das untere Ende der Flüssigkeitszuleitung 51 in einen Koaleszenzfilter 53, der in Fig. 1 gestrichelt ange­ deutet ist. Als solche Filter kommen herkömmliche For­ men in Betracht, beispielsweise wie in GB-B-21 28 497 oder GB-A-21 98 739 beschrieben. Diese Filter enthalten zwischen stirnseitigen Verschlüssen konzentrisch inein­ ander liegende perforierte Metallzylinder. Zwischen beiden eingebettet ist ein Filtermedium in Zylinder­ form, beispielsweise ungewebte Polypropylenfasern oder Borosilikat Glasmikrofasern. Ebenso kann der Filter 53 aus einem Schaumstoffkörper oder aus einem anderen of­ fenen Material bestehen, das die Oberfläche auf der In­ nenseite vergrößert, so daß sich die Öltröpfchen an ihr absetzen können. Schaumstoff wird derzeit bevorzugt, da hierdurch nicht nur die gewünschte Oberflächenvergröße­ rung erreicht wird, sondern auch ein zu hoher Druckab­ fall beim Durchströmen der Flüssigkeit vermieden wird.

Ein Filter in Position 53 wird sich ziemlich schnell zusetzen und infolgedessen einen Gegendruck auf die durch die Leitung 51 strömende Flüssigkeit ausüben. Wird der Einlaßverteiler mit dem Ventil 13a versehen, so wird der Druckanstieg optisch angezeigt, indem sich die Ventilkugel 15a von ihrem Sitz abhebt. Der Filter 53 kann dann gewechselt werden.

Weitere Ausgestaltungen der Trennkammer 3a gemäß Fi­ gur 2 sind in den Fig. 3 und 4 dargestellt, wobei wiederum den Teilen aus Fig. 1 entsprechende Teile die gleichen Bezugszeichen mit dem Index b erhalten. In Fi­ gur 3 sind am Umfang der Zuleitung 51 mehrere Prall­ platten oder Schaufeln 55 angeordnet, deren Enden je­ weils dicht an der Innenfläche des Gehäuses 2b liegen. In den Prallplatten können zudem Öffnungen, beispiels­ weise 56, vorgesehen sein, die von der Flüssigkeit durchströmt werden. Die Prallplatten bestehen vorzugs­ weise aus Glasfaser oder einem geeigneten Kunststoff wie Polypropylen. Durch diese Prallplatten wird das Ab­ scheiden suspendierter Öltröpfchen aufgrund des Auf­ pralls und der Oberflächenspannung begünstigt. Diese Tröpfchen setzen sich vorübergehend an den Prallplatten fest und schweben dann auf dem durch die Prallplatten vorgegebenen gewundenen Pfad in den oberen Bereich der Trennkammer 3a.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 ist an der Flüs­ sigkeits-Zuleitung 51 eine Prallplatte in Form einer Wendel 57 angeordnet, die ebenfalls aus Gasfaser oder einem geeigneten Kunststoff bestehen kann und ebenfalls einer besseren Trennung der Öl- und Wasserphasen dient. Bei jeder Ausführung nach Fig. 3 und 4 kann das untere Ende der Zuleitung 52 wahlweise in einen Koaleszenzfil­ ter 53b münden. Alternative Anordnungen von Prallplat­ ten als in den Fig. 3 und 4 gezeigt, lassen sich ebenfalls in die Trennkammer 3a integrieren.

Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform einer ersten Trennstufe. Anstelle des Verteilers 7 ist hier ein Gas­ trennkammer 60 auf der Oberseite des Behälters 1 mon­ tiert. Die Gastrennkammer weist eine Eintrittsöffnung 61 für den Zulauf eines Luft/Öl/Wasser-Gemisches auf. Die Zuleitung 61 verläuft im wesentlichen tangential zu einer gekrümmten Wandung 62 der Kammer. Eine mittig an­ geordnete kreisförmige Trennwand 63 weist an ihrem un­ teren Ende einen nach innen weisenden Flansch 64 zur Aufnahme eines ersten Filters 65 auf und einen oberen Teil 66 größeren Durchmessers, der einen Rand bildet, auf dem ein zweiter Filter 67 sitzt. Die Trennwand 63 kann ein getrenntes Bauteil sein, das in einer Öffnung der Kammer 60 befestigt ist oder kann mit dieser ein­ stückig geformt sein.

Der erste Filter 65 ist für das Trennen von Öl/Wasser- Nebel aus der den Filter vor dem Austritt aus der Gas­ trennkammer durchströmenden Luft ausgelegt und zum Ab­ scheiden größerer Teilchen ohne großen Druckverlust. Der zweite Filter 67 wirkt etwa ähnlich. Er kann bei­ spielsweise aus einem Schaumstoffpack, auch mit einer Imprägnierung aus Aktivkohle, bestehen, so daß noch Verbliebener Öldampf aus der Luft vor dem Austritt ins Freie abgeschieden werden kann.

Die untere Wandung 68 der Kammer 60 ist zu einer Auf­ fangwanne 69 hin offen, von deren Boden eine undurch­ lässige Flüssigkeits-Zuleitung 70 nach unten führt. Die Kammer 60 ist auf dem Behälter 1 derart angeordnet, daß sich Auffangschale 69 und Leitung 70 in einem Zylinder 71 nach unten erstrecken, der an seinem unteren Ende geschlossen ist und im Bereich seines oberen Endes Öff­ nungen 72 aufweist, ähnlich etwa der getrennten Kammer 2a in der Ausführungsform nach Fig. 2. Bei Bedarf kann das untere Ende der Leitung 70 - wie schon der Filter 53 in Fig. 2 - in den nicht dargestellten Koaleszenz­ filter münden.

Während des Betriebs tritt das zu separierende Gemisch in die Gastrennkammer ein und trifft auf deren gekrümm­ te Wandung auf. Die Flüssigkeit wird von der Luft an der Kammerwandung getrennt und läuft in die Auffangwan­ ne 69 und von dort in die aus der Innenwandung des Zy­ linders 71 gebildete Trennkammer. Die Luft tritt aus der Kammer 60 durch die Filter 65 und 67 aus, wobei in der Luft enthaltene Flüssigkeitspartikel in die Auf­ fangschale 69 abgeleitet werden. In der Trennkammer im Zylinder 71 trennt sich das Öl vom Wasser und die Flüs­ sigkeit steigt in der Kammer an und tritt über die Öff­ nungen 72 in die Absetzkammer im Behälter 1 aus. Die Trennung der Flüssigkeiten setzt sich fort, die Verun­ reinigung tritt aus und der Membranfilter 25 und der Aktivkohlefilter 37 arbeiten in der bereits beschriebe­ nen Weise. Die vom Membranfilter zurückgehaltenen Schadstoffe werden durch die Leitung 27, die über eine Bohrung 73 mit der Kammer 60 verbunden ist, in den Be­ reich der Auffangschale 69 geleitet, so daß das Konzen­ trat direkt dorthin gelangen kann.

Diese Ausführungsform ist vorteilhaft, weil einge­ schlossene Luft separtiert wird und austreten kann, ohne zuvor in den Raum oberhalb der Flüssigkeit in der Absetzkammer zu gelangen. Es findet also keine Verwir­ belung der Flüssigkeit statt und das Gerät kann daher mit höherem Druck, größerem Luftvolumen und ungleichmä­ ßigen Einleitungen betrieben werden.

Bei allen beschriebenen Ausführungsformen kann der Ak­ tivkohlefilter entfallen und kann Wasser direkt von dem molekularen Trennfilter austreten, sofern die Betriebs­ bedingungen einen noch vertretbaren Verschmutzungsgrad des austretenden Mediums gewährleisten.

Abweichungen von den hier dargestellten besonderen Aus­ führungsformen des Geräte sind möglich. Werden in den eingezogenen Abschnitten des Hauptbehälters sowohl Ak­ tivkohlefilter als auch Auffangbehälter für die konta­ minierenden Stoffe untergebracht, erhält man eine be­ sonders kompakte und ansprechende Bauform des Gerätes. Eine solche Anordnung ist jedoch keineswegs zwingend vorgeschrieben. Desgleichen kann anstelle der Anordnung der Pumpe und des molekularen Trennfilter auf der Ober­ seite des Behälters zwecks besserer Zugänglichkeit für Wartungszwecke ein anderer Einbauort gewählt werden.

Claims (9)

1. Gerät zum Abscheiden von Verunreinigungen aus Wasser, wobei die Dichte der Verunreinigungen ge­ ringer ist als die Dichte des Wasser, gekennzeichnet durch die Anordnung einer Absetzkammer (4), einer er­ sten Trennstufe (10), einer Öffnung (8) für den Zulauf des zu separierenden Wassers in die erste Trennstufe und danach in die Absetzkammer, einer Austrittsöffnung (13) für die Verunreinigung aus dem oberen Bereich der Absetzkammer, einer Pumpe (22), einem Pumpeneinlaß (24) in dem unteren Bereich der Absetzkammer, einem mit dem Pumpenauslaß verbundenen molekularen Trennfilter (25) zur Trennung von Wasser aus Verunreinigungen, einer dem molekularen Trennfilter (25) zugeordneten Austrittsöff­ nung für das Wasser und einer zur ersten Trennstufe führenden Austrittsöffnung (27) des Trennfilters (25) für die Verunreinigungen.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Pumpe (22) über einen durch einen Schwim­ mer (28) betätigbaren Schalter gesteuert ist, daß der Schwimmer (28) von einer Flüssigkeit getragen ist, de­ ren Zulauf aus der Absetzkammer (4) erfolgt und im we­ sentlichen auf gleichem Niveau liegt wie der Pumpenein­ laß (24), wobei der schwimmerbetätigte Schalter die Pumpe (22) bei einem ersten Pegelstand (29a) einschal­ tet und bei einem zweiten, niedrigeren Pegelstand (29b) abschaltet.

3. Gerät nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine über den schwimmerbetätigten Schalter (28) bei Er­ reichen eines über dem ersten Pegel (29a) liegenden Pe­ gels betätigbare Warnvorrichtung.

4. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß der molekulare Trenn­ filter (25) ein Querstrom-Membranfilter ist.

5. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß das aus dem Trennfil­ ter (25) austretende Wasser einem Absorberpack (38) zu­ geleitet wird und diesen vor Austritt (42) aus dem Ge­ rät (1) durchströmt.

6. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß der Absorberpack (38) aus Aktivkohle besteht.

7. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Trennstufe (10) einen Koaleszenzfilter beinhaltet.

8. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß die erste Trennstufe einen Gastrennbereich umfaßt, daß eine Trennkammer (3a) mit einer Auslaßöffnung (52) nur im oberen Teil, die in die Absetzkammer (4a) führt, eine undurchlässige Flüssig­ keits-Zuleitung (51), die von innen aus der Gastrenn­ stufe in den unteren Teil der Trennkammer (3a) führt, und daß die Austrittsöffnung (17) in der Absetzkammer für die Verunreinigung oberhalb des Auslasses (52) aus der Trennkammer (3a) und unterhalb der Gastrennstufe liegt.

9. Gerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich­ net, daß die Gastrennstufe (60) eine gegenüber dem Be­ hälterinnenraum (4) getrennte Kammer aufweist.